説明

表示装置および表示装置を駆動するための駆動回路

【課題】電気泳動型の表示装置を駆動する際、正と負の電圧を用いる駆動回路は、回路構成が複雑なため大型化し、さらに電源回路も正と負の2種類を必用とし、消費電力が大きくなる問題があった。
【解決手段】駆動波形は、少なくとも駆動期間と表示期間の複数の期間で構成され、セグメント電極へ印加する電圧は、駆動期間には0,V,2・Vのいずれかで、表示期間は0であり、かつ、コモン電極へ印加する電圧は、駆動期間にはVで、表示期間は0である駆動方法を用いていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気泳動型の表示装置とそれを駆動するための駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【0002】
視認性が高く、書き換え可能で、電源供給を断っても表示を維持するメモリー性があり、低消費電力といった優れた特徴を有する電気泳動型の表示装置が広く知られている。例えば、この電気泳動型の表示装置を用いた電子ペーパーディスプレイの開発が進んでいる。このような表示装置に使用される表示パネルおよびその駆動回路(駆動電圧発生装置)としては、例えば特許文献1に開示されているものなどがある。
【0003】
特許文献1に記載の表示パネルは、透明フィルムに透明電極を形成したフィルム上にマイクロカプセル型電子インクをコーティングした「前面板」と、電極回路を形成した「背面板」とから構成されるが、これを一般の表示パネルとして構成する場合は、前面板の透明電極はパネル全面に敷き詰め、背面板の電極は表示パターンに応じた複数のドットあるいはセグメントに対応して複数個形成されている。以後の説明において、前面板の透明電極を「コモン電極」とよび、背面板の複数の電極を「セグメント電極」と呼ぶことにする。
【0004】
このような表示パネルに所望のパターンを表示させようとする場合、白表示から黒表示へ変化させたいセグメント電極へは、それぞれコモン電極に印加される電位に対して、正の電圧を印加し、黒表示から白表示へ変化させたいセグメント電極へは、それぞれコモン電極に印加される電位に対して、負の電圧を印加し、変化させないセグメント電極には、コモン電極に印加される電位と等電位としていた。
【0005】
第1の従来例として、上記のようなコモン電極、セグメント電極へ電圧を印加するための駆動回路として、駆動回路出力が−V、0v、+Vの3値をとることができるものがある。以降の説明において、この種の駆動を「3値駆動」と呼ぶこととする。この3値駆動においては、 コモン電極は常時0vとしておき、セグメント電極は、白表示から黒表示へ変化させたい場合は+Vに、黒表示から白表示へ変化させたい場合は−Vに、変化させない場合は0vにする。
【0006】
以下、第1の従来例の駆動方法を詳細に説明する。図10は表示装置である表示体の断面図を示す。透明なプラスチックやガラスからなる第2の基板82に、透明電極であるコモン電極83があり、その下部には表示素子84があり、さらにその下部にはポリイミドやエポキシ樹脂からなる第1の基板86上に形成された導電体より成る複数のセグメント電極85がある。前記表示素子84は例えば特許文献1に記載のマイクロカプセル型電子インクである。なお、該表示体の構成要素には上記で述べた以外に、保護フィルム、接着層等が使用される。
【0007】
このような表示体81において、コモン電極83に対し正の電圧をセグメント電極85へ印加した場合、コモン電極83とセグメント電極85に挟まれた表示素子84部分は、上方から見て白表示から黒表示へ変化し、コモン電極83に対し負の電圧をセグメント電極85へ印加した場合、コモン電極と該セグメント電極に挟まれた表示素子部分は上方から見て黒表示から白表示へ変化する。またコモン電極83とセグメント電極85の電位が等しい場合は、これら電極に挟まれた表示素子84部分は、メモリー性により、変化しない。
【0008】
図8は、このような表示体を用いて構成した表示パネルの一例である。表示パネル70は、セグメント0〜6より成るセブンセグメントキャラクタを1桁表す表示体で構成する。表示パネル70の図中の各セグメントに付した0〜6の数字は、セグメント0〜6に対応している。また表示パネル70のセグメント0〜6の周囲領域BGはセブンセグメントキャラクタの背景をあらわしている。
【0009】
表示パネル70は電極として1個のコモン電極COMと8個のセグメント電極を有している。この8個のセグメント電極とは、セグメント0からセグメント6に対応するセグメント電極SEG0からSEG6および背景に対応するセグメント電極BGである。表示パネル70の下部より出ている9本の線はそれぞれ、コモン電極および8個のセグメント電極に接続されたリード線であり、コモン電極に接続されたリード線はCOM、セグメント0に対応するセグメント電極のリード線はSEG0、セグメント1に対応するセグメント電極のリード線はSEG1、と順にそれぞれ対応する電極の名称を付してある。そして、それぞれのリード線は順に図示されていない外部の駆動回路へ接続する。
【0010】
図5は表示パネル70の各電極に印加される電圧の波形図であり、図9は表示パネル70の表示状態がどのように変化するか、表示パネル70の表示状態を示している。期間10は表示パネル70の表示状態を変化させるための駆動期間であり、期間11は変化後の表示期間である。波形42はコモン電極に印加される電圧波形であり、波形43〜46はセグメント電極のいずれかへ印加される電圧波形である。波形43、44、45および46はそれぞれ印加されるセグメントが、(1)白表示から白表示へ(実際には変化しない)、(2)白表示から黒表示へ、(3)黒表示から白表示へ、(4)黒表示から黒表示へ(実際には変化しない)、と表示状態を4つのパターンに変化させる時に印加する電圧波形である。
【0011】
波形47〜50は、セグメント電極に印加する波形43〜46から、コモン電極に印加する波形42を引き算した波形であり、実際に表示素子84に印加される相対電圧を表す波形を示している。この第1の従来例では、コモン電極に印加する波形42は、常に0であるので、セグメント電極に印加する波形43〜46と、相対電圧波形47〜50は、同一となっている。
【0012】
図9は、表示パネル70を表示状態71(数字の2)から表示状態72(数字の3)へ変化させる場合の説明図である。初期の表示状態71では、セグメント0,1,3,4および6が黒であり、セグメント2,5および背景が白である。変化後の表示状態72では、セグメント0,1,2,3および6が黒となり、セグメント4,5および背景が白となる。
【0013】
図9に図示するように表示状態を変化させるには、駆動期間10において、コモン電極には図5における波形42を印加し、セグメント5および背景は、白表示から白表示の変化とするので、図5における波形43を印加し、セグメント2は白表示から黒表示の変化であるので、図5における波形44を印加し、セグメント4は黒表示から白表示の変化であるので、図5における波形45を印加し、セグメント0、1、3および6は黒表示から黒表示の変化であるので、図5における波形46を印加する。
【0014】
次に図5における表示期間11では、全ての電極に0vを印加する。表示素子84にメモリ−性を持つため、セグメントの表示状態は変化せず、駆動期間で書き込んだ表示状態を保持する。表示期間11が長い場合、このままコモン電極に印加する波形と、セグメント電極に印加する波形を0vにすると、表示状態は保存される。この表示期間11は、数秒から数時間、あるいは数ヶ月も保持できる場合もある。
【0015】
このように第1の従来例では、非常に単純な駆動波形で、表示体81を駆動することが可能であるが、駆動回路を形成する際に、+V、0、−Vの正負の電圧が必用になる。+Vと−Vで駆動する駆動回路は回路構成が複雑になり、駆動回路の面積が大きくなり、かつ、正負2つの電源回路が必用なため、消費電力も大きくなるという問題点があった。
【0016】
そこで、この問題点を解決するために、正負の電圧を用いず、正あるいは負の電圧のみで駆動できる駆動方法がある。この第2の従来例について、図6と図10を用いて説明する。図6は、第2の従来例の駆動波形図である。第1の従来例と同様、駆動期間10と表示期間11で構成され、波形52はコモン電極に印加される電圧波形であり、波形53〜56はセグメント電極85のいずれかへ印加される電圧波形である。波形53、54,55および56はそれぞれ印加されるセグメントが(1)白表示から白表示へ(実際には変化しない)、(2)白表示から黒表示へ、(3)黒表示から白表示へ、(4)黒表示から黒表示(実際には変化しない)へ、変化させる時に印加する電圧波形である。
【0017】
波形57〜60は、セグメント電極に印加する波形53〜56から、コモン電極83に印加する波形52を引き算した波形であり、実際に表示素子84に印加される相対電圧を表す波形を示している。この第2の従来例では、コモン電極に印加する波形52は、常に+Vであるが、セグメント電極に印加する波形53〜56も、+V相当だけシフトしているので、相対電圧波形57〜60は、第1の従来例の相対電圧波形47〜50と同一になっている。
【0018】
第2の従来例は第1の従来例に比して、正あるいは負の電源だけですむため、回路構成が単純になり駆動回路が小さくでき、また、電源回路も正または負の電源だけで済むため、駆動期間の消費電力を少なくできる。しかし、表示期間において、常にコモン電極とセグメント電極に電圧Vを印加する必用があり、消費電力が増大する問題があった。
【0019】
【特許文献1】特開2005−18021号公報(第13頁、第9図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0020】
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、正あるいは負の電源のみを用い、小型の駆動回路を用いる事が可能で、かつ、駆動期間の消費電力を低下させ、さらに、表示期間の消費電力も小さくできるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0021】
本発明の表示装置は、セグメント電極を含む第1の基板と、表示領域全体で共通となる透明電極からなるコモン電極を含む第2の基板との間に、帯電粒子が封入され、前記セグメント電極に印加する電圧と前記コモン電極に印加する電圧との間の電位極性に応じて、前記帯電粒子を移動させて表示を行い、前記セグメント電極と前記コモン電極に印加される駆動波形は、少なくとも駆動期間と表示期間の複数の期間で構成され、前記セグメント電極へ印加する電圧は、駆動期間には0,V,2・Vのいずれかで、表示期間は0であり、かつ、前記コモン電極へ印加する電圧は、駆動期間にはVで、表示期間は0であることを特徴とする駆動方法を用いていることを特徴とする。
【0022】
また、前記セグメント電極へ印加する電圧は、駆動期間には0,−V,−2・Vのいずれかで、表示期間は0であり、かつ、前記コモン電極へ印加する電圧は、駆動期間には−Vで、表示期間は0であることを特徴とする駆動方法を用いていることを特徴とする。
【0023】
また、少なくとも1種類の前記帯電粒子が、液体が封入されたマイクロカプセル中に分
散されているのが好ましい。
【0024】
あるいは、少なくとも1種類の前記帯電粒子が、第1の基板と第2の基板の間に隔壁を設け、前記隔壁に封入された液体中に分散されていてもよい。
【0025】
あるいは、少なくとも1種類の前記帯電粒子が、第1の基板と第2の基板の間に隔壁を設け、前記隔壁内の空気あるいはガス中に封入されていてもよい。
【0026】
本発明の駆動回路は、セグメント電極へ印加する電圧0、V,2・Vの3値を持つ複数の出力端子と、コモン電極に印加する電圧0、Vの2値を持つ出力端子の、両方の出力端子を1つの駆動回路に備え、かつ、前記セグメント電極へ印加する電圧は、駆動期間には0,V,2・Vのいずれかで、表示期間は0であり、かつ、前記コモン電極へ印加する電圧は、駆動期間にはVで、表示期間は0であることを特徴とする。
【0027】
また、本発明の駆動回路は、セグメント電極へ印加する電圧0、−V,−2・Vの3値を持つ複数の出力端子と、コモン電極に印加する電圧0、−Vの2値を持つ出力端子の、両方の出力端子を1つの駆動回路に備え、かつ、前記セグメント電極へ印加する電圧は、駆動期間には0,−V,−2・Vのいずれかで、表示期間は0であり、かつ、前記コモン電極へ印加する電圧は、駆動期間には−Vで、表示期間は0であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0028】
上述のように、本発明に係る表示装置もしくは駆動回路によると、駆動回路を正あるいは負の単一電源回路で構成できるので、回路構成が単純となり、駆動回路の小型化が可能となる。また、電源回路も正あるいは負の1種類ですむので、駆動期間の電流を小さくすることができ、さらに、表示期間は0vであるので、電源回路を停止することが可能になり、表示期間において、ほとんど電流が不要となり、その結果、さらに低消費電力化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。まず、本発明に係わる駆動回路もしくは表示装置が、その適用の対象とする表示体と、該表示体への印加電圧とその表示状態の変化の関係について説明する。本発明では、図8で図示した電極構成を採用することができる。
【実施例1】
【0030】
まず、発明に用いる表示体について図7を用いて説明する。図7は表示装置であるマイクロカプセル型の表示体61の断面図を示す。透明電極であるITOからなるコモン電極63を形成したPET等の透明なフィルムからなる第2の基板62と、金属等の導電体より成る複数のセグメント電極65が形成されたポリイミドフィルムからなる第1の基板66と間に、直径数十ミクロンのマイクロカプセル64が、接着層67により接着されている。
【0031】
マイクロカプセル64の内部には、透明な液体が含まれており、その液体中に、負に帯電した白色の粒子68と正に帯電した黒色の粒子69が分散しており、この帯電した粒子がマイクロカプセル内で電気泳動することにより、表示が変化する。セグメント電極65に正電位を与えると、負に帯電した白色の粒子68はセグメント電極65側へ移動し、正に帯電した黒色の粒子69がコモン電極63側へ移動するため、第2の基板62側から観察すると黒色表示となる。
【0032】
逆にセグメント電極65に負電位を与えると、正に帯電した黒色の粒子69はセグメン
ト電極65側へ移動し、負に帯電した白色の粒子68がコモン電極63側へ移動するため、第2の基板62側から観察すると白色表示となる。印加する電圧や、パルス幅を調整する事で、中間調表示も可能であり、電圧を取り去ると、マイクロカプセル64中の帯電粒子が移動しないので、表示状態を保持できるメモリー効果がある。
【0033】
つぎに、本発明に用いる駆動回路について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施例に係わる駆動回路とそれに接続される表示パネルおよびそれらの接続を示す。図1において駆動回路1は8個のセグメントドライバ(2‐1)〜(2‐8)と1個のコモンドライバ3とから形成されている。表示パネル4は8個のセグメント電極(5‐1)〜(5‐8)と1個のコモン電極6を有す。表示パネル4は前述した図7の表示パネル61と同様の構成および外観を有する。図1のセグメント電極(5−1)〜(5−8)はそれぞれ図8におけるSEG0〜6、BG、あるいは図7の65に対応し、図1のコモン電極6は図8のCOM、あるいは図7の63に対応する。
【0034】
以下の説明において、nは1〜8の数字を表す。8個のセグメントドライバ(2‐1)〜(2‐8)は各々、3個の入力端子(2‐na)、(2‐nb)および(2‐nc)と、3個の電子スイッチ(2‐nd)、(2‐ne)および(2‐nf)と1個の出力端子(2‐ng)を有する。ここで言う電子スイッチとは、例えばMOSトランジスタのような電子的なスイッチング素子を指し、開閉される主信号に接続される端子S、Dと開閉制御信号に接続される端子Gの計3個の端子を有する。
【0035】
セグメントドライバ(2‐n)における電子スイッチ(2‐nd)の端子Sは、正の電圧+2・Vに接続され、電子スイッチ(2‐ne)の端子Sは、正の電圧+Vに接続され、電子スイッチ(2‐nf)の端子Sは、0vに接続される。セグメントドライバ(2‐n)の電子スイッチ(2‐nd)、(2‐ne)および(2‐nf)の端子Dはすべて出力端子(2‐ng)に接続される。本実施例では、駆動電圧が約15vのマイクロカプセル型の電子インクを用いたので、電子スイッチ(2‐nd)の端子Sは、+2・Vとして+30vに接続し、電子スイッチ(2‐ne)の端子Sは、+Vとして+15vに接続した。
【0036】
セグメントドライバ(2‐n)の電子スイッチ(2‐nd)の端子Gは、入力端子(2‐na)に接続され、電子スイッチ(2‐ne)の端子Gは、入力端子(2‐nb)に接続され、電子スイッチ(2‐nf)の端子Gは、入力端子(2‐nc)に接続される。セグメントドライバ(2‐n)の出力端子(2‐ng)は表示パネル4のセグメント電極(5‐n)に接続される。
【0037】
セグメントドライバ(2‐n)の入力端子(2‐na)にオン信号が加えられると、電子スイッチ(2‐nd)がオンし、出力端子(2‐ng)の電位が+2・Vとなりその結果表示パネル4のセグメント電極(5‐n)に+2・Vが印加される。また、セグメントドライバ(2‐n)の入力端子(2‐nb)にオン信号が加えられると、電子スイッチ(2‐ne)がオンし、出力端子(2‐ng)の電位が+Vとなりその結果表示パネル4のセグメント電極(5‐n)に+Vが印加される。また、セグメントドライバ(2‐n)の入力端子(2‐nc)にオン信号が加えられると、電子スイッチ(2‐nf)がオンし、出力端子(2‐ng)の電位が0vとなりその結果表示パネル4のセグメント電極(5‐n)に0vが印加される。
【0038】
なお、+2・V、+Vおよび0vが相互に短絡しないようにセグメントドライバ(2‐n)の入力端子(2‐na)、(2‐nb)および(2‐nc)に対してオン信号が加えられるのは、同時には1つだけとする。
【0039】
コモンドライバ3の電子スイッチ3dの端子Sは正の電圧+Vに接続され、電子スイッチ3eの端子Sは0vに接続される。コモンドライバ3の電子スイッチ3dと3eの端子Dはすべて出力端子3gに接続される。コモンドライバ3の電子スイッチ3dの端子Gは入力端子3aに接続され、電子スイッチ3eの端子Gは入力端子3bに接続される。コモンドライバ3の出力端子3gは表示パネル4のコモン電極6に接続される。
【0040】
コモンドライバ3の入力端子3aにオン信号が加えられると、電子スイッチ3dがオンし、出力端子3gの電位が+Vとなり、その結果表示パネル4のコモン電極6に+Vが印加される。コモンドライバ3の入力端子3bにオン信号が加えられると、電子スイッチ3eがオンし、出力端子3gの電位が0vとなりその結果表示パネル4のコモン電極6に0vが印加される。なお、0vと+Vが短絡しないようにコモンドライバ3の入力端子3aおよび3bに対してオン信号が加えられるのは同時には1つだけとする。
【0041】
次に駆動回路1から発生する、駆動波形について、説明する。図2は駆動回路1を使用する場合の駆動波形図である。駆動波形は、2つの期間から構成され、駆動期間10は表示パネル4の表示状態を変化させるための期間であり、表示期間11は変化後の状態を保持しする期間である。駆動期間10は、通常400〜800m程度であり、表示期間11は、数百ms〜数十秒、長い場合は数時間や数日や数ヶ月の場合もある。波形12はコモン電極6に印加される電圧波形であり、波形13〜16はセグメント電極(5‐1)〜(5‐8)のいずれかへ印加される電圧波形であり、波形17〜20は、セグメント電極とコモン電極の差であり、実際の表示素子に印加される相対電圧である。
【0042】
波形13、14、15および16はそれぞれ印加されるセグメントが、(1)白表示から白表示へ(実際には変化しない)、(2)白表示から黒表示へ、(3)黒表示から白表示へ、(4)黒表示から黒表示へ(実際には変化しない)、と表示状態を4つのパターンに変化させる時に印加する電圧波形である。同様に波形17、18、19および20は、それぞれ印加されセグメントが、(1)白表示から白表示へ(実際には変化しない)、(2)白表示から黒表示へ、(3)黒表示から白表示へ、(4)黒表示から黒表示へ(実際には変化しない)、と表示状態を4つのパターンに変化させる時に印加される相対電圧波形である。
【0043】
図9は、駆動回路1で図2に図示したような駆動を行い、表示パネル4を表示状態71(数字の2)から表示状態72(数字の3)へ変化させる場合の説明図である。初期の表示状態71では、セグメント0,1,3,4および6が黒であり、セグメント2,5および背景BGが白である。変化後の表示状態72は、セグメント0,1,2,3および6が黒となり、セグメント4,5および背景BGが白となる。
【0044】
図9に図示するように表示状態を変化させるには、コモン電極には図2における波形12を印加し、セグメント5および背景BGは、白表示から白表示の変化とするので、図2における波形13を印加し、セグメント2は白表示から黒表示の変化であるので、図2における波形14を印加し、セグメント4は黒表示から白表示の変化であるので、図2における波形15を印加し、セグメント0、1、3および6は黒表示から黒表示の変化であるので、図2における波形16を印加する。
【0045】
実際に印加される相対電圧波形は、セグメント5および背景BGは、白表示から白表示の変化とするので、図2における波形17となり、セグメント2は白表示から黒表示の変化であるので、図2における波形18となり、セグメント4は黒表示から白表示の変化であるので、図2における波形19となり、セグメント0、1、3および6は黒表示から黒表示の変化であるので、図2における波形20となる。
【0046】
つまり、セグメント5および背景BGおよびセグメント0、1、3、6には、駆動期間10にも、表示期間11には、全く電圧が印加されす、表示素子のメモリー性により以前の白又は黒の状態を保持する。
【0047】
一方、セグメント2の駆動期間10には、波形18に示すように+Vが印加され、白から黒に変化し、表示期間11は、0vであるので、黒を保持する。また、セグメント4の駆動期間10には、波形19に示すように−Vが印加され、黒から白に変化し、表示期間11は、0vであるので、白を保持する。
【0048】
つまり、図2に示した本発明のセグメント電極に印加する電圧波形によっても、実際の表示素子に印加される相対電圧波形17〜20は、図5に示した従来の相対電圧波形47〜50と同一の電圧波形を印加することが可能となる。
【0049】
つぎに、本発明の効果について説明する。図5に示した第1の従来例では、駆動期間10において、セグメント電極に直接+V、あるいは−Vを印加するため、駆動回路を正と負の両方の電圧でも動作する様に構成し、その結果、駆動回路が複雑になり、大きくなってしまった。しかし、本発明の駆動回路は、正の電圧だけで良く、比較的に単純な回路構成となり、その結果、駆動回路の面積、つまりICのサイズを小さくできる。また、電圧を発生する電源回路も、正の電圧だけの1種類だけですみ、駆動期間の消費電力を小さくできる。
【0050】
さらに、図6に示した第2の従来例の駆動波形では、COM電極へ印加する電圧波形52とセグメント電極に印加する電圧波形53〜56の表示期間11に電圧+Vを印加していたが、図2に示す本発明では、COM電極へ印加する電圧波形12とセグメント電極にに印加する電圧波形13〜16の表示期間11の電圧は、0vである。その為に、電源回路は、駆動期間10だけ作動させ、表示期間11は停止させる事が可能となり、低消費電力化をはかることが可能となる。特に、表示期間が長くなるほど、この効果は大きく、例えば、一日に1回しか書き込みを行わない場合、電源回路は駆動期間10の数百msだけオンにし、それ以外の時間はオフにすることで、ほとんど電力を必用としない。
【0051】
また、表示期間の電圧が0vであると、内部回路としてはグランドへの接続であり、セグメント電極へ印加する電圧とコモン電極へ印加する電圧が安定し、その結果、表示ムラ等も発生しにくくなる。
【0052】
このように、本発明により、正の単一電圧の駆動波形を用いることで、駆動回路の小型化と駆動期間の低消費電力化ができ、さらに、表示期間は、コモン電極とセグメント電極に印加する電圧を0vにすることで、表示期間の電源回路をオフにすることが可能となり、消費電力が非常に少ない表示装置を提供することが可能となる。
【0053】
また、セグメントドライバ(2−n)とコモンドライバ(3)を同一の駆動回路1に形成したことで、さらに小型化が計れ、低消費電力の駆動回路を提供することが可能となる。なお、駆動回路をセグメントドライバとコモンドライバの2つに分けても、同様な効果が得られることは、明白である。
【実施例2】
【0054】
図3に、本発明の第2の実施例に係わる駆動波形を示す。駆動回路とそれに接続される表示パネルの図面は、図1に示した実施例1とほとんど同じであるので省略する。セグメントドライバ(2−1)〜(2−8)の電子スイッチ(2−nd)、(2−ne)、(2−nf)の端子Sへ印加する電圧が、それぞれ0v、−V、−2・Vとなっている点と、コモンドライバ3の電子スイッチ3dの端子Sは0vに接続され、電子スイッチ3eの端
子Sは負の電圧−Vに接続されることが実施例1の駆動回路と異なる。
【0055】
先の実施例と同様に、駆動波形は駆動期間10と表示期間11の2つの期間から構成されている。波形22はコモン電極6に印加される電圧波形であり、波形23〜26はセグメント電極(5‐1)〜(5‐8)のいずれかへ印加される電圧波形であり、波形27〜30は、セグメント電極とコモン電極へ印加される電圧波形の差であり、実際の表示素子に印加される相対電圧波形である。
【0056】
波形23、24、25および26はそれぞれ印加されるセグメントが、(1)白表示から白表示へ(実際には変化しない)、(2)白表示から黒表示へ、(3)黒表示から白表示へ、(4)黒表示から黒表示へ(実際には変化しない)、と表示状態を4つのパターンに変化させる時に印加する電圧波形である。同様に波形27、28、29および30は、それぞれ印加されセグメントが、(1)白表示から白表示へ(実際には変化しない)、(2)白表示から黒表示へ、(3)黒表示から白表示へ、(4)黒表示から黒表示へ(実際には変化しない)、と表示状態を4つのパターンに変化させる時に印加される相対電圧波形である。
【0057】
図9に図示するように表示状態を変化させるには、コモン電極には図3における波形22を印加し、セグメント5および背景BGは、白表示から白表示の変化とするので、図3における波形23を印加し、セグメント2は白表示から黒表示の変化であるので、図3における波形24を印加し、セグメント4は黒表示から白表示の変化であるので、図3における波形25を印加し、セグメント0、1、3および6は黒表示から黒表示の変化であるので、図3における波形26を印加する。
【0058】
実際に印加される相対電圧波形は、セグメント5および背景BGは、白表示から白表示の変化とするので、図3における波形27となり、セグメント2は白表示から黒表示の変化であるので、図3における波形28となり、セグメント4は黒表示から白表示の変化であるので、図3における波形29となり、セグメント0、1、3および6は黒表示から黒表示の変化であるので、図3における波形30となる。
【0059】
図3に示した本発明のセグメント波形によっても、相対電圧波形27〜30は、図5に示した従来の相対電圧波形47〜50と同一の波形を印加することが可能となる。
【0060】
つぎに、本発明の効果について説明する。本発明の駆動回路は、負の電圧だけで良く、比較的に単純な回路構成となり、その結果、駆動回路、つまりICサイズを小さくできる。また、電圧を発生する電源回路も、負の電圧だけの1種類だけですみ、駆動期間の消費電力を小さくできる。さらに、コモン電極に印加する波形22とセグメント電極に印加する波形23〜26の表示期間11は、0vである。その為に、電源回路は、駆動期間10だけ作動させ、表示期間11は停止させる事が可能となり、さらに低消費電力化をはかることが可能となる。
【0061】
また、表示期間の電圧が0vであると、内部回路としてはグランドへの接続であり、セグメント電極へ印加する電圧とコモン電極へ印加する電圧が安定し、その結果、表示ムラ等も発生しにくくなる。
【0062】
このように、本発明により、負の単一電圧の駆動波形を用いることで、駆動回路の小型化と駆動期間の低消費電力化ができ、さらに、表示期間は、コモン電極とセグメント電極に印加する電圧を0vにすることで、表示期間の電源回路をオフにすることが可能となり、消費電力が非常に少ない表示装置を提供することが可能となる。
【0063】
また、先の実施例と同様に、セグメントドライバ(2−n)とコモンドライバ(3)を同一の駆動回路1に形成したことで、さらに小型化が計れ、低消費電力の駆動回路を提供することが可能となる。なお、駆動回路をセグメントドライバとコモンドライバの2つに分けても、同様な効果が得られることは、明白である。
【実施例3】
【0064】
図4に、本発明の第3の実施例に係わる駆動波形を示す。駆動回路とそれに接続される表示パネルは、図1に示した実施例1の駆動回路と表示パネルと同一であるので省略する。
【0065】
本実施例は、駆動波形が3つの期間から構成されることが、実施例1と異なる。反転期間9と駆動期間10と表示期間11からなり、反転期間9は、通常、数ms〜数百msであり、表示ムラ等を低減することができる。駆動期間10は、先の実施例と同様、通常400〜800m程度であり、表示期間11は、数百ms〜数十秒、長い場合は数時間や数日、数ヶ月の場合もある。波形32はコモン電極6に印加される電圧波形であり、波形33〜36はセグメント電極(5‐1)〜(5‐8)のいずれかへ印加される電圧波形であり、波形37〜40は、セグメント電極とコモン電極への印加電圧波形の差であり、実際の表示素子に印加される相対電圧波形である。
【0066】
駆動期間10と表示期間11に印加するセグメント波形33〜36および、セグメント電極とコモン電極の差である相対電圧波形37〜40は、図2に示した実施例1と同一であるので、説明は省略する。
【0067】
つぎに、反転期間9の効果について説明する。表示セグメントにおいて、白黒の書き換え回数の違いにより、僅かにムラが発生する場合がある。白表示の場合、書き換え直後のセグメントは白いが、常に白から白に書き込みを行っているセグメントは、実質的に駆動期間での書き込みを行っておらず、白さが僅かに低下し灰色になる。この白さの差が、表示ムラとして認識されるが、今度は、両方のセグメントを一緒に黒に変化させた場合、灰色から黒に変化したセグメントの方が、白から黒に変化したセグメントより黒くなり、表示ムラが残る。
【0068】
しかし、この反転期間9を備えた駆動波形を用いることで、灰色のセグメントも、白に一旦リセットしてから黒に書き換えるので、白から黒に変化したセグメントと同じ黒さになり、表示ムラを低減できる。この効果は、逆に、黒表示でも同様で、黒表示から白表示にする場合も、表示ムラを低減できる。
【0069】
本発明の駆動回路は、正の電圧だけで良く、比較的に単純な回路構成となり、その結果、駆動回路、つまりICサイズを小さくできる。また、電圧を発生する電源回路も、正の電圧だけの1種類だけですみ、駆動期間の消費電力を小さくできる。さらに、本実施例でも、COM波形32とセメントに印加する波形33〜36の表示期間11は、0vである。その為に、電源回路は、駆動期間10だけ作動させ、表示期間11は停止させる事が可能となり、さらに低消費電力化をはかることが可能となる。
【0070】
このように、本発明により、正の単一電圧の駆動波形を用いることで、駆動回路を小型化と駆動期間の低消費電力化ができ、さらに、表示期間は、コモン電極とセグメント電極に印加する電圧を0vにすることで、表示期間の電源回路をオフにすることが可能となり、消費電力が非常に少なく、さらに表示ムラの少ない表示装置を提供することが可能となる。
【0071】
なお、実施例3では、+2・V、+V、0vの正の電圧を用いたが、0v、−V、−2
・Vの負の電圧を用いても、同様な表示装置を提供できる事は、明白である。
【0072】
また、実施例1〜3では、表示素子84として、白と黒の2種類の帯電粒子をマイクロカプセル内の透明な液体に分散した2粒子タイプのマイクロカプセル型電気泳動素子を用いたが、青や赤や黒の着色した液体に、白色や黄色の帯電粒子を1種類だけを分散した1粒子タイプのマイクロカプセル型の電気泳動素子を用いることも可能である。
【0073】
また、実施例1〜3では、第1の基板66として、セグメント電極65を形成したポリイミドフィルムを用いたが、ガラス基板にスイッチング素子を各画素に形成したTFTガラス基板、さらには、プラスチック基板にスイッチング素子を各画素に形成したTFTフィルム基板や有機TFTフィルム基板を用いても、同様な表示装置を提供できる。
【実施例4】
【0074】
実施例1〜3では、表示素子84としてマイクロカプセル型の電気泳動素子を用いたが、本実施例では、マイクロカプセル型の電子インクの変わりに、隔壁型電子インクを用いた。図10において、第1の基板86と第2の基板82の間に、ピッチ数百ミクロンで幅数十ミクロンの隔壁を設け、正に帯電した白色の粒子を分散した青や赤の色の付いた液体を封入してある。
【0075】
動作電圧が、約40vであるため、80vと40vと0vの電源と、耐圧80vの駆動回路を用いて、実施例1と同様な駆動波形を印加した。正の単一電圧の駆動波形を用いることで、駆動回路の小型化と駆動期間の低消費電力化ができ、さらに、表示期間は、コモン電極とセグメント電極に印加する電圧を0vにすることで、表示期間の電源回路をオフにすることが可能となり、消費電力が非常に少なく、さらに表示ムラの少ない表示装置を提供できる。
【実施例5】
【0076】
実施例1〜3では、表示素子84としてマイクロカプセル型の電気泳動素子を用いたが、本実施例では、マイクロカプセル型の電子インクの変わりに、電子粉流体を用いた。図10において、第1の基板86と第2の基板82の間に、ピッチ数百ミクロンで幅数十ミクロンの隔壁を設け、正に帯電した黒色の粒子と、負に帯電した白色の粒子を、空気中あるいはガス中に封入してある。
【0077】
動作電圧が、約70vであるため、140vと70vと0vの電源と、耐圧140vの駆動回路を用いて、実施例1と同様な波形を印加した。耐圧140vのため、駆動装置の大きさは、実施例1〜3よりは、かなり大きくなったが、正の単一電圧の駆動波形を用いることで、駆動期間の低消費電力化ができ、さらに、表示期間は、コモン電極とセグメント電極に印加する電圧を0vにすることで、表示期間の電源回路をオフにすることが可能となり、消費電力が非常に少なく、さらに表示ムラの少ない表示装置を提供できる。
【0078】
以上の説明から明らかなように、本発明により、正または負の駆動回路を用いて駆動回路を構成することで、駆動回路の小型化が可能となり、さらに、電源回路も単純となるので、駆動期間の消費電力が小さくでき、かつ、表示期間のセグメント電極とコモン電極への印加電圧が0vであるので、表示期間の電源回路を停止することで、さらに低消費電力の表示装置を提供することが可能となった。
【0079】
また、本発明により、セグメントドライバとコモンドライバを同一の駆動回路に構成し、正または負の駆動回路を用いて駆動回路を構成することで、さらに駆動回路の小型化が可能となり、駆動期間の消費電力が小さく、かつ、表示期間の消費電力の少ない駆動回路を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】本発明の実施例に係る駆動回路および表示パネルとの接続図。
【図2】本発明の第1の実施例に係る駆動波形図。
【図3】本発明の第2の実施例に係る駆動波形図。
【図4】本発明の第3の実施例に係る駆動波形図。
【図5】第1の従来例に係る駆動波形図。
【図6】第2の従来例に係る駆動波形図。
【図7】本発明の表示体の断面図。
【図8】本発明および従来例で使用する表示体を用いて構成した表示パネル図。
【図9】本発明および従来例で使用する表示パネルの表示状態遷移図。
【図10】従来例および本発明の実施例4と実施例5で用いるで表示体の断面図。
【符号の説明】
【0081】
1・・・駆動回路
2−1、2−2,2−3,2−4,2−5,2−5,2−6,2−7,2−8・・・セグメントドライバ
3・・・コモンドライバ
4・・・表示パネル
5−1,5−2,5−3,5−4,5−5,5−6,5−7,5−8・・・セグメント電極
6・・・コモン電極
61、81・・・表示体
62、82・・・第2の基板
63、83・・・コモン電極
64、84・・・表示素子(マイクロカプセル)
65、85・・・セグメント電極
66、86・・・第1の基板
67・・・接着層
68・・・負に帯電した白色の粒子
69・・・正に帯電した黒色の粒子
70・・・表示パネル


【特許請求の範囲】
【請求項1】
セグメント電極を含む第1の基板と、表示領域全体で共通となる透明電極からなるコモン電極を含む第2の基板との間に、帯電粒子が封入され、前記セグメント電極に印加する電圧と前記コモン電極に印加する電圧との間の電位極性に応じて、前記帯電粒子を移動させて表示を行う表示装置において、
前記セグメント電極と前記コモン電極に印加される駆動波形は、少なくとも駆動期間と表示期間とを備え、
前記セグメント電極へ印加する電圧は、前記駆動期間には0,V,2・Vのいずれかで、前記表示期間は0であり、
かつ、前記コモン電極へ印加する電圧は、前記駆動期間にはVで、前記表示期間は0であることを特徴とする駆動方法を用いていることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
セグメント電極を含む第1の基板と、表示領域全体で共通となる透明電極からなるコモン電極を含む第2の基板との間に、帯電粒子が封入され、前記セグメント電極に印加する電圧と前記コモン電極に印加する電圧との間の電位極性に応じて、前記帯電粒子を移動させて表示を行う表示装置において、
前記セグメント電極と前記コモン電極に印加される駆動波形は、少なくとも駆動期間と表示期間とを備え、
前記セグメント電極へ印加する電圧は、前記駆動期間には0,−V,−2・Vのいずれかで、前記表示期間は0であり、
かつ、前記コモン電極へ印加する電圧は、前記駆動期間には−Vで、前記表示期間は0であることを特徴とする駆動方法を用いていることを特徴とする表示装置。
【請求項3】
少なくとも1種類の前記帯電粒子が、液体が封入されたマイクロカプセル中に分散されている事を特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
【請求項4】
少なくとも1種類の前記帯電粒子が、第1の基板と第2の基板の間に隔壁を設け、前記隔壁に封入された液体中に分散されている事を特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
【請求項5】
少なくとも1種類の前記帯電粒子が、第1の基板と第2の基板の間に隔壁を設け、前記隔壁内の空気あるいはガス中に封入されている事を特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
【請求項6】
請求項1に記載の表示装置を駆動する駆動回路であって、前記セグメント電極へ印加する電圧0、V,2・Vの3値を持つ複数の出力端子と、前記コモン電極に印加する電圧0、Vの2値を持つ出力端子との、両方の出力端子を1つの駆動回路に備える事を特徴とする駆動回路。
【請求項7】
請求項2に記載の表示装置を駆動する駆動回路であって、前記セグメント電極へ印加する電圧0、−V,−2・Vの3値を持つ複数の出力端子と、前記コモン電極に印加する電圧0、−Vの2値を持つ出力端子との、両方の出力端子を1つの駆動回路に備える事を特徴とする駆動回路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2007−219185(P2007−219185A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−40133(P2006−40133)
【出願日】平成18年2月17日(2006.2.17)
【出願人】(000001960)シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】(000133711)シチズンTIC株式会社 (10)
【Fターム(参考)】