表示装置
【課題】電気泳動表示パネルを用いた表示装置において、コントラストが良好で、ちらつきが目立たず、長寿命動作を可能とする表示装置を提供する。
【解決手段】帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネル５０と、表示データを入力して表示パネルの電極に駆動電圧を印加する駆動ＩＣ１０とを備え、駆動ＩＣ１０は制御部１１と波形パラメータ部１２と駆動パルス発生部２０とを有し、駆動パルス発生部は、表示を書き換える表示反転パルスと表示が変化しない場合に上書きパルスを出力し、表示反転パルスを出力する前には極性が異なる前置表示反転パルスを出力し、上書きパルスを出力する前には極性の異なる前置上書きパルスを出力し、上書きパルスと前置上書きパルスは同じパルス幅で構成され、前置上書きパルスは前置表示反転パルスよりパルス幅が広い構成とした。
【解決手段】帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネル５０と、表示データを入力して表示パネルの電極に駆動電圧を印加する駆動ＩＣ１０とを備え、駆動ＩＣ１０は制御部１１と波形パラメータ部１２と駆動パルス発生部２０とを有し、駆動パルス発生部は、表示を書き換える表示反転パルスと表示が変化しない場合に上書きパルスを出力し、表示反転パルスを出力する前には極性が異なる前置表示反転パルスを出力し、上書きパルスを出力する前には極性の異なる前置上書きパルスを出力し、上書きパルスと前置上書きパルスは同じパルス幅で構成され、前置上書きパルスは前置表示反転パルスよりパルス幅が広い構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネルを備えた低消費電力の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から薄型の表示装置としては、液晶表示装置が各種の電子機器に広く使用されており、近年ではコンピュータやテレビジョン等の大型カラーディスプレイとしても使用されるようになっている。また、テレビジョンの大型カラーディスプレイとしては、プラズマディスプレイも使用されている。しかし、液晶表示装置やプラズマディスプレイはＣＲＴ表示装置に比べれば格段に薄型になったとはいえ、まだ用途によっては充分に薄くはないし、曲げることは出来ない。また、携帯機器のディスプレイとして使用する場合には消費電力の更なる低減が望まれている。
【０００３】
そこで、更なる薄型化と低消費電力化を実現する表示装置として、電気泳動表示素子を用いた電子ペーパーとも称される表示パネルが開発され、電子ブックや電子新聞、電子広告看板や案内表示板などへの利用が試みられている。この電気泳動表示素子を用いた表示パネル（表示装置）は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入された画像表示層を設け、その一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて帯電粒子が電気泳動により移動して表示を行うように構成されている。
【０００４】
この電気泳動表示パネルは、電極間に印加される駆動電圧を取り去っても、帯電粒子が移動しないのでメモリ性を有しており、駆動電力が零でも表示状態を保つことが出来る。この表示状態が保たれる表示期間は、数秒から数時間、あるいは数ヶ月も継続する場合もある。このため、この電気泳動表示パネルは、極めて僅かな電力で駆動することが出来るので、低消費電力を必要とする腕時計や携帯電話などの携帯機器用表示装置として今後有望である。
【０００５】
［電気泳動表示パネルの構成と動作の説明］
ここで、公知ではあるが本発明を理解する助けとなるので、従来から知られている電気泳動表示パネルの構成と動作について図９〜図１３を用いて概略を以下説明する。図９は、電気泳動表示パネルの断面の一例であり、表示パネル５０として示す。この表示パネル５０は、本発明の実施例において用いられる表示パネルと同様である。
【０００６】
この表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１の裏面全体にＩＴＯ（酸化インジューム錫）膜による透明な共通電極（コモン電極）ＣＯＭを形成し、その上に電子インクとも称されるマイクロカプセル表示層５３が形成されている。このマイクロカプセル表示層５３の表面に画素毎のセグメント電極ＳＥＧが形成されたフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣと略す）５５が接着剤層５４によって接着され構成される。
【０００７】
そして、マイクロカプセル表示層５３は、バインダや界面活性剤、増粘剤、純水等の混合体中に直径が数十μｍ程度の微小なマイクロカプセル６０が多数分散している。すなわち、表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１とＦＰＣ５５が一対の基板として配設され、その対向面の一方に共通電極ＣＯＭが形成され、他方の面にセグメント電極ＳＥＧが形成され、その間にマイクロカプセル６０が封入されている。
【０００８】
次に、表示パネル５０の動作原理について図１０を用いて説明する。図１０において、マイクロカプセル６０は、透明なメタクリル樹脂等からなるカプセル殻６１の内部に、帯
電粒子として酸化チタン等からなる白色粒子６３ａとカーボンブラック等からなる黒色粒子６３ｂが、シリコーンオイル等の粘性の高い透明な分散媒６２に分散された状態で封入されている。そして、白色粒子６３ａは負に帯電され、黒色粒子６３ｂは正に帯電されている。
【０００９】
そして、このマイクロカプセル表示層５３を挟むように配置された電極のうち、一方の全面一体の共通電極ＣＯＭを接地（０Ｖ）し、他方のＦＰＣ５５上のセグメント電極ＳＥＧに負電圧を印加した部分では、その電界によってマイクロカプセル６０内の負に帯電した白色粒子６３ａが透明な共通電極ＣＯＭ側へ、正に帯電した黒色粒子６３ｂはセグメント電極ＳＥＧ側へ移動するので、視認側（矢印Ａの方向）から見ると白く見える。一方、セグメント電極ＳＥＧに正電圧を印加した部分では、その逆向きの電界によってマイクロカプセル６０内の正に帯電した黒色粒子６３ｂが透明な共通電極ＣＯＭ側へ、負に帯電した白色粒子６３ａはセグメント電極ＳＥＧ側へ移動するので、視認側から見ると黒く見える。
【００１０】
また、図１０における中央のマイクロカプセル６０のように、負電圧が印加されたセグメント電極ＳＥＧと正電圧が印加されたセグメント電極ＳＥＧとに跨った位置のマイクロカプセル６０内では、白色粒子６３ａの一部は共通電極ＣＯＭ側へ、残りはセグメント電極ＳＥＧ側へ移動し、黒色粒子６３ｂの一部はセグメント電極ＳＥＧ側へ移動し、残りは共通電極ＣＯＭ側へ移動するので、マイクロカプセル６０の直径よりも、細かい表示も可能である。
【００１１】
したがって、表示パネル５０は、共通電極ＣＯＭとセグメント電極ＳＥＧとの間に印加する電圧の極性によって、白又は黒に表示状態を変化させることができる。このとき白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは分散媒６２中を電気泳動によって移動するが、分散媒６２の粘度が高いので、電圧を印加して表示状態を変化させた後、その電圧の印加を停止しても、それぞれの粒子の分子間力により、その表示状態を保持するメモリ性効果を持つことが出来る。これにより、表示パネル５０は、表示を変化させる時だけ駆動電圧を印加すればよいので、消費電力が極めて少ないことが大きな特徴である。
【００１２】
次に図１１は、前述した表示パネル５０で数字等のキャラクタを表示するようにした一例を示している。図１１において、表示パネル５０は、セグメントＳ０〜Ｓ６によって成るセブンセグメントキャラクタＳＣを１桁表す表示体で構成されている。また、そのセグメントＳ０〜Ｓ６の周囲領域Ｓ７はセブンセグメントキャラクタＳＣの背景領域を表している。
【００１３】
この表示パネル５０は電極として１個の共通電極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Ｓ０からセグメントＳ６に対応するセグメント電極ＳＥＧ０からＳＥＧ６、及び周囲領域Ｓ７に対応するセグメント電極ＳＥＧ７である。また、表示パネル５０の下部より出ている９本の線はそれぞれ、共通電極ＣＯＭおよび８個のセグメント電極ＳＥＧ０〜ＳＥＧ７に接続されたリード線であり、それぞれのリード線は、接続される各セグメント電極と同一の名称を付して示している。そして、それぞれのリード線は後述する駆動手段に接続される。
【００１４】
次に図１２は、図１１に示した表示パネル５０によるセブンセグメントキャラクタＳＣを（Ａ）の数字「２」を表示した状態から（Ｂ）の数字「３」を表示する状態へ変化させる場合を示している。図１２において、最初の（Ａ）の表示状態では、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４及びＳ６が黒であり、セグメントＳ２，Ｓ５及び周囲領域Ｓ７が白である。そして、変化後の（Ｂ）の表示状態では、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ６が黒となり、セグメントＳ４、Ｓ５及び周囲領域Ｓ７が白となる。
【００１５】
（Ａ）の数字「２」から（Ｂ）の数字「３」に表示を変化させるために、共通電極ＣＯＭは常に接地（すなわち０Ｖ）とし、白から黒に変化するセグメント電極ＳＥＧ２に一時的に正の駆動電圧を印加し、黒から白に変化するセグメント電極ＳＥＧ４には一時的に負の電圧を印加する。そしてその後、セグメント電極ＳＥＧ２とＳＥＧ４は共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖに戻すと共に、変化しないセグメント電極ＳＥＧ０、ＳＥＧ１、ＳＥＧ３、ＳＥＧ５、ＳＥＧ６、及び周囲領域のセグメント電極ＳＥＧ７は、０Ｖの印加を継続する。
【００１６】
このように、黒、又は白に書き換えるセグメント電極には、一時的に正、又は負の駆動電圧を印加し、表示が変化しない他のセグメント電極には共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖを継続するのは、前述したように表示パネル５０はメモリ性を有するため、前回の表示状態をそのまま保持することが出来るからである。
【００１７】
しかし、このような電気泳動表示パネルは、駆動電圧を印加して表示を黒、又は白とした後、長時間、電圧無印加状態を続けると、表示層における帯電粒子に僅かながら自由な流動が生じて、白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づく傾向があり、表示のコントラストが次第に低下して視認性が悪くなるという問題がある。また、コントラストが低下して、セグメントの表示濃度が変化したときに、表示を書き換える駆動電圧をそのセグメント電極に印加すると、正規の黒又は白の濃度の表示がなされなくなって表示濃度にばらつきが生じ、表示品質が低下する問題もある。このような現象は残像現象と呼ばれ、電気泳動表示パネルのひとつの問題点である。
【００１８】
ここで図１３は、この電気泳動表示パネルのコントラスト低下の一例を示したグラフである。図１３において横軸は経過時間であり、縦軸は表示パネルの光反射率である。ここで、電気泳動表示パネルのセグメント電極に負の電圧を印加して白表示（光反射率大）とし、また、他のセグメント電極に正の電圧を印加して黒表示（光反射率小）とし、その後、駆動電圧を零（すなわち電圧無印加状態）としてからの経過時間による光反射率の変化を測定した。
【００１９】
この図１３によって明らかなように、駆動電圧の印加直後は、たとえば、白表示の光反射率は４０％程度あるが、経過時間に沿って低下し、１０時間後の光反射率は３０％近くまで低下している。また、黒表示の光反射率は当初５％以下であるが、経過時間に沿って上昇し、１０時間後の光反射率は１０％近くまで上昇している。ここで、白表示と黒表示の光反射率の比がコントラストであるので、経過時間と共にコントラストが低下していることが理解できる。この経過時間によるコントラストの低下は、前述したように、表示パネルの表示品質を悪化させるものであるので、改善が求められている。
【００２０】
このような背景から、表示書き換え後の経過時間によるコントラストの低下を軽減するために、表示が変化するときには表示を書き換える表示反転パルスを出力し、表示が変化しないときには表示を上書きする上書きパルスを出力する表示装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【００２１】
以下、この特許文献１で開示されている従来の電気泳動表示パネルの駆動電圧の概略について図１４を用いて説明する。ここで図１４に示す駆動電圧は、図９で示した表示パネル５０のセグメント電極ＳＥＧのいずれかに印加されるセグメント駆動電圧ＶＳ２０〜２３を示し、共通電極ＣＯＭに印加される電圧は、０Ｖであるので図示は省略する。
【００２２】
図１４において、セグメント駆動電圧ＶＳ２０は、表示が白状態で変化しない場合（白→白）の駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ２１は、表示が黒状態で変化しない場
合（黒→黒）の駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ２２は、表示が白から黒に変化する場合（白→黒）の駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ２３は、表示が黒から白に変化する場合（黒→白）の駆動電圧である。
【００２３】
セグメント駆動電圧ＶＳ２０とＶＳ２１は、前置パルスを出力する前置期間Ｔ１０と、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ１１を有している。セグメント駆動電圧ＶＳ２２とＶＳ２３は、前置パルスを出力する前置期間Ｔ１０と、表示反転パルスを出力する表示反転期間Ｔ１２を有している。また、表示期間Ｔ１３は、駆動電圧が０Ｖを継続する期間であり、表示状態を維持するための期間である。
【００２４】
ここで、表示の推移が白→白のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２０は、負電圧−Ｖの上書きパルスＰ２０ｍが上書き期間Ｔ１１に出力され、また、上書きパルスＰ２０ｍと極性が反対の正電圧＋Ｖの前置パルスＰ２１ｐが前置期間Ｔ１０に出力される。また、他の期間である表示反転期間Ｔ１２（除くＴ１１）と表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２５】
また、表示の推移が黒→黒のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２１は、正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ２０ｐが上書き期間Ｔ１１に出力され、また、上書きパルスＰ２０ｐと極性が反対の負電圧−Ｖの前置パルスＰ２１ｍが前置期間Ｔ１０に出力される。また、他の期間である表示反転期間Ｔ１２（除くＴ１１）と表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２６】
また、表示の推移が白→黒のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２２は、正電圧＋Ｖの表示反転パルスＰ２２ｐが表示反転期間Ｔ１２に出力され、また、表示反転パルスＰ２２ｐと極性が反対の負電圧−Ｖの前置パルスＰ２３ｍが前置期間Ｔ１０に出力される。また、表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２７】
また、表示の推移が黒→白のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２３は、負電圧−Ｖの表示反転パルスＰ２２ｍが表示反転期間Ｔ１２に出力され、また、表示反転パルスＰ２２ｍと極性が反対の正電圧＋Ｖの前置パルスＰ２３ｐが前置期間Ｔ１０に出力される。また、表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２８】
ここで、上書きパルスＰ２０ｍとＰ２０ｐは、メモリ性を有する電気泳動型の表示パネルの特性である電圧無印加状態を続けた場合に白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づき、表示のコントラストが次第に低下する現象を低減させるために印加される。すなわち、表示パネル５０のセグメントが白を保持していて次第に白から灰色に近づいたとき、白となる負電圧−Ｖの上書きパルスＰ２０ｍを再び印加することによって、表示状態は正規の白の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。
【００２９】
また同様に、表示パネル５０のセグメントが黒を保持していて次第に黒から灰色に近づいたとき、黒となる正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ２０ｐを再び印加することによって、表示状態は正規の黒の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。このように、上書きパルスＰ２０ｍ、Ｐ２０ｐは、表示パネル５０の表示状態の濃淡を強くする方向の電圧極性が選択されて印加されるので、長時間、表示内容が変化しない表示部分があったとしても、表示のコントラスト低下を防ぐことが示されている。
【００３０】
また、前置期間Ｔ１０に出力される前置パルスについて説明すると、セグメント駆動電圧ＶＳ２０（白→白）の前置パルスＰ２１ｐは正電圧＋Ｖであって、そのあとに出力される上書きパルスＰ２０ｍは負電圧−Ｖである。ここで、電気泳動表示パネルに周期的に負電圧−Ｖの上書きパルスＰ２０ｍが印加されると、パネルに負電圧−Ｖの直流分が僅かず
つ積算され、長期的に見て電気泳動表示パネルが劣化し、信頼性が低下する問題がある。しかし、上書きパルスＰ２０ｍの印加の前の前置期間Ｔ１０に反対極性である前置パルスＰ２１ｐを印加することにより、電気泳動表示パネルの電極間に逆向きの電流が流れて交流化駆動に近い駆動が行われ、直流分の積算が低減される。
【００３１】
同様に、セグメント駆動電圧ＶＳ２１においても、上書きパルスＰ２０ｐの前に反対極性の前置パルスＰ２１ｍを印加して電気泳動表示パネルを交流化駆動に近い駆動が行われる。これにより、表示パネルの劣化を軽減出来ることが示されている。
【００３２】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ２２とＶＳ２３は、表示反転パルスＰ２２ｐ前に前置パルスＰ２３ｍを出力し、また、表示反転パルスＰ２２ｍの前に前置パルスＰ２３ｐを出力している。このときの前置パルスＰ２３ｍ、Ｐ２３ｐの作用は、表示期間Ｔ１３で白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づいていく状態を、前置パルスによって一旦正規の白又は黒の濃度に戻してから、表示反転パルスによって目的の黒又は白の濃度に書き換えて、書き換え後の濃度を正規のレベルにするという作用がある。これにより、表示の濃淡ムラを低減出来ることが示されている。
【００３３】
ここで、特許文献１で開示された駆動電圧（図１４参照）によって、表示パネルのコントラストが改善される一例を図１５を用いて説明する。図１５は、前述した電気泳動表示パネルのコントラスト低下の一例（図１３参照）が、どのように改善されるかを示している。図１５において、横軸は経過時間であり、縦軸は表示パネル５０の光反射率を示している。ここで、例えば前述した図１１のセブンセグメントキャラクタＳＣの周囲領域Ｓ７のように、白を長時間表示させるセグメントの場合、表示を書き換える表示書換信号が来る毎に、そのタイミングに同期して上書きパルスＰ２０ｍ（図１４参照）を印加すると、白表示は繰り返し白が上書きされる。これにより、図示するように白表示のセグメントは、表示書換信号のタイミングで白の濃度が正規の白濃度（例えば光反射率３８％付近）に戻るので、コントラストの低下を防ぐことが出来る。
【００３４】
また同様に、図１１のセブンセグメントキャラクタＳＣを反転表示させて周囲領域Ｓ７を黒表示として長時間表示させたとしても、表示書換信号が来る毎に、そのタイミングに同期して上書きパルスＰ２０ｐ（図１４参照）を印加すると、黒表示は繰り返し黒が上書きされる。これにより、図示するように黒表示のセグメントは、表示書換信号のタイミングで黒の濃度が正規の黒濃度（例えば光反射率５％付近）に戻るので、コントラストの低下を防ぐことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００９−４８０７７号公報（第１４頁−第１５頁、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
しかし、特許文献１における各期間の実時間は、上書き期間Ｔ１１が約１６ｍＳ、表示反転期間Ｔ１２が約３００ｍＳ、前置期間Ｔ１０が上書き期間Ｔ１１の１／２以下として提示されているが、本発明の発明者が電気泳動表示パネルを用いて様々な実験を行った結果、上書きパルス幅と前置上書きパルス幅が異なった電圧不均衡駆動を長時間頻繁に行うと電気泳動表示パネルの著しい劣化を招くことが判明した。またさらに上書きパルスと前置上書きパルスとのパルス幅を等しくして交流化駆動する場合、そのパルス幅が短い領域では、上書きパルスの効果が十分に発揮されないでコントラストが改善せず、パルス幅が長い領域でコントラストが良好になることが判明した。
【００３７】
図１６は、本発明の発明者が行った上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の違いに対する表示パネルの光反射率Ｒの推移の実験結果の一例を示すグラフである。図１６において、横軸は印加する上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅（ｍＳ）であり、縦軸は表示パネルの光反射率Ｒである。この実験は、電気泳動表示パネルのセグメント電極に所定の条件で駆動電圧を印加して白表示（光反射率大）とし、また、他のセグメント電極に所定の条件で駆動電圧を印加して黒表示（光反射率小）とし、その後、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅を等しくし、短いパルス幅から長いパルス幅までを所定の周期で印加して上書きを行い、白表示のセグメントと黒表示のセグメントのそれぞれの光反射率を測定した。ここで、Ｒｗが白表示の反射率であり、Ｒｂが黒表示の反射率である。
【００３８】
図１６で明らかなように、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が５０ｍＳ以下になると、上書きパルスの効果が発揮されずに、表示パネルの白表示と黒表示の光反射率の比であるコントラストが急激に低下する。また、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が１００ｍＳ以上では、コントラストが高い領域になることが理解できる。また、この図１６では表現できないが、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が１５０ｍＳ以上になると、前置上書きパルスの影響で表示パネルの表示にちらつき（フリッカー）が見えてきて、使用者に違和感や不快感を与えることが判明した。
【００３９】
本発明の目的は上記課題を解決し、電気泳動表示パネルを用いた表示装置において、コントラストが良好で、ちらつきが目立たず、長寿命動作を可能とする表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、下記記載の構成を採用する。
【００４１】
本発明の表示装置は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入され、この帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネルと、表示データを入力して表示パネルの電極に駆動電圧を印加する駆動手段と、を備える表示装置であって、駆動手段は、入力された表示データを記憶する制御部と、駆動電圧の各種波形を記憶する波形パラメータ部と、制御部に記憶された表示データに基づいて波形パラメータ部からの波形信号を選択して駆動パルスを生成する駆動パルス発生部と、を有し、駆動パルス発生部は、表示データが変化する場合には、表示を書き換える表示反転パルスを電極へ出力し、表示データが変化しない場合には、電極へ上書きする上書きパルスを出力し、表示反転パルスを出力する前には表示反転パルスと極性が異なる前置表示反転パルスを出力し、上書きパルスを出力する前には上書きパルスと極性が異なる前置上書きパルスを出力し、上書きパルスと前置上書きパルスは同じパルス幅で構成され、前置上書きパルスは前置表示反転パルスよりパルス幅が長いことを特徴とする。
【００４２】
また、前置上書きパルスは、複数に分割されることを特徴とする。
【００４３】
また、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることを特徴とする。
【００４４】
さらに周囲温度を測定する温度センサを設け、制御部は温度センサからの温度情報に基づいて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を変化させるように制御することを特徴とする。
【００４５】
また、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅は、常温で５０ｍＳ以上であることを特徴とする。
【００４６】
また、表示パネルは、一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて帯電粒子が電気泳動により移動する電気泳動型表示パネルであって、一対の基板のうち一方の基板の電極は複数のセグメント電極であり、他方の基板の電極は複数のセグメント電極と対向する一つの共通電極であり、駆動手段は、各セグメント電極をそれぞれ駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
上記の如く本発明によれば、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を等しくすることで表示パネルは完全交流化駆動されるので、上書きパルスによって表示パネルに直流電圧の印加が積算されず、表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた長寿命の表示装置を提供できる。また前置上書きパルスのパルス幅を前置表示反転パルスに対して長くすることで、表示のコントラストが次第に低下する問題を上書きパルスによって確実に解消でき、コントラストが良好で視認性に優れた表示装置を実現できる。
【００４８】
また、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象を少なくすることが出来る。これにより、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を２００ｍＳ程度まで広げてもちらつきが目立たなくなる。
【００４９】
また、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることで、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を短くしても、コントラストの低減をある程度防ぐことが出来る。これにより、前置上書きパルスを複数に分割し、且つ、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることで、コントラストが良好で、ちらつきの少ない表示装置を提供できる。また、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の許容範囲を広げられるので、温度変化や表示パネルのロット間ばらつき等の影響を防いで、表示の見栄えが安定した表示装置を提供できる。
【００５０】
また、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変することによって、温度変化に影響されにくい視認性に優れた表示装置を実現できる。これにより、周囲温度の影響を受けやすい携帯電話や腕時計用の表示装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態の表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の表示装置の基本動作の一例を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態の表示装置の動作の一例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明の第３の実施形態の表示装置の動作の一例を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態の効果を説明する上書きパルスのパルス幅に対する光反射率のグラフである。
【図６】表示パネルの上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅に対する温度特性を説明するグラフである。
【図７】本発明の第４の実施形態の表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の表示装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルを説明する断面図である。
【図１０】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルの動作原理を説明する拡大断面図である。
【図１１】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルの数字キャラクタを表示する一例を示す平面図である。
【図１２】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルに数字「２」を表示した状態から数字「３」を表示する状態へ変化させる場合の説明図である。
【図１３】従来の電気泳動表示パネルの白表示及び黒表示における光反射率の変化の一例を示すグラフである。
【図１４】従来の電気泳動表示パネルを駆動する表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１５】従来の表示装置による上書きパルスの効果を説明するグラフである。
【図１６】従来の電気泳動表示パネルの上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅に対する光反射率の変化を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
［各実施形態の特徴］
第１の実施形態の特徴は、電気泳動による表示パネルが長時間書き換えられない場合に印加される上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を等しくすると共に、そのパルス幅を前置表示反転パルス幅よりも長くすることで、表示パネルの劣化を防ぐと共に、表示のコントラストを向上させることである。第２の実施形態の特徴は、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示のちらつきを減少させることである。
【００５３】
第３の実施形態の特徴は、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることによって、コントラストが許容できる上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅範囲を広げることである。第４の実施形態の特徴は、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変することによって、温度変化に影響されにくい表示装置を提供することである。
【実施例１】
【００５４】
［第１の実施形態の構成説明：図１］
第１の実施形態の表示装置の構成について図１を用いて説明する。図１において、１は第１の実施形態としての表示装置である。表示装置１は、帯電粒子の移動によって表示を行う表示パネル５０と、この表示パネル５０を駆動する駆動手段としての駆動ＩＣ１０とによって構成される。ここで、表示パネル５０は、前述の図９〜図１２で示した表示パネル５０と同様な構成であるので、図１においても同一番号を付す。
【００５５】
すなわち、表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１とＦＰＣ５５による一対の基板の対向面に形成される共通電極ＣＯＭとセグメント電極ＳＥＧの間に帯電粒子６３が封入され
、共通電極ＣＯＭとセグメント電極ＳＥＧに印加される電圧の極性に応じて帯電粒子６３が電気泳動によって移動する電気泳動表示パネルである。尚、帯電粒子６３は、図１０で前述したように、マイクロカプセル６０の中に封入された白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂによって構成され、マイクロカプセル６０は、マイクロカプセル表示層５３の中に多数分散しているが、詳細な図示と説明は、ここでは省略する。
【００５６】
次に駆動ＩＣ１０は、制御部１１、波形パラメータ部１２、駆動パルス発生部２０、出力ドライバ３０等によって構成される。また、クロック信号ＣＬＫを発生するクロック回路や、正電圧＋Ｖと負電圧−Ｖを生成する電源回路等も設けられているが、特別な回路ではないので図示を省略している。
【００５７】
ここで、制御部１１は、図示しないが内部にレジスタや演算回路を有し、外部から表示データＰ１を入力して記憶し、駆動電圧を制御するための制御信号Ｐ３を出力する。また、スタート信号ＳＴを出力する。
【００５８】
波形パラメータ部１２はレジスタ群で構成され、駆動電圧の波形パラメータ情報を記憶して、波形信号Ｐ４を出力する。この波形信号Ｐ４は、出力する駆動電圧の各期間の時間情報と各期間の電圧極性情報とを含んでいる。
【００５９】
駆動パルス発生部２０は、制御信号Ｐ３と波形信号Ｐ４を入力し、また、クロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴを入力する。ここで、駆動パルス発生部２０は、制御信号Ｐ３によって波形パラメータ部１２からの波形信号Ｐ４を選択し、スタート信号ＳＴにより起動され、内部カウンタ（図示せず）でクロック信号ＣＬＫを計数して得られる駆動パルスＰ１０を出力する。
【００６０】
すなわち、駆動パルス発生部２０は、選択した波形信号Ｐ４の情報から駆動電圧の各期間の時間と各期間の電圧極性を決定し、表示パネル５０に印加する駆動電圧の基になる駆動パルスＰ１０を生成し出力する。これにより、駆動パルス発生部２０から、後述する上書きパルス、前置上書きパルス、表示反転パルス、前置表示反転パルスの各駆動パルスが出力される。
【００６１】
次に出力ドライバ３０は、出力端子数に相当する数のレベルシフト回路（図示せず）を有しており、駆動パルスＰ１０を入力して、正電圧＋Ｖ、０Ｖ、負電圧−Ｖの３値によって構成される駆動電圧を出力する複数の出力端子ＯＵＴを備えている。ここで、出力端子の本数は駆動する表示パネルに応じて任意に設定されるが、本実施例では、前述した表示パネル５０の８本のセグメント電極を駆動することを例として８本の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８を備える。
【００６２】
そして、出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８は、一部図示を省略しているが表示パネル５０の各セグメント電極ＳＥＧに接続される。また、出力端子ＯＵＴＣは、表示パネル５０の共通電極ＣＯＭに接続される出力であり、共通電極ＣＯＭは常に０Ｖに接地されるので、出力端子ＯＵＴＣは駆動ＩＣ１０の内部で０Ｖに接続される。
【００６３】
なお、駆動ＩＣ１０の内部構成は図１に限定されず、たとえば、制御部１１は駆動ＩＣ１０の外部に配設されても良い。
【００６４】
［第１の実施形態の駆動電圧の基本波形の説明：図１、図２］
次に第１の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧の基本波形を図２のタイミングチャートに基づいて説明する。なお、第１の実施形態の構成は図１を参照とし、表示パネル５０を駆動することを前提とする。
【００６５】
図２において、４種類のセグメント駆動電圧ＶＳ１、ＶＳ２、ＶＳ１０、ＶＳ１１は表示パネル５０のセグメント電極ＳＥＧに印加される駆動電圧である。ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ１、ＶＳ２は、表示の書き換えが行われないためにコントラストが低下することを防ぐための上書きパルスを印加するための駆動電圧である。セグメント駆動電圧ＶＳ１は表示セグメントが白表示のときに白を上書きし（白→白）、セグメント駆動電圧ＶＳ２は表示セグメントが黒表示のときに黒を上書きする（黒→黒）。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ１とＶＳ２は、スタート信号ＳＴに同期して、前置上書きパルスを出力する前置上書き期間Ｔ１と、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ２と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。
【００６６】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１は、表示を変化させる場合に表示反転パルスを印加するための駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ１０は、表示セグメントを白→黒に書き換え、セグメント駆動電圧ＶＳ１１は、表示セグメントを黒→白に書き換える。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１は、スタート信号ＳＴに同期して、前置表示反転パルスを出力する前置表示反転期間Ｔ３と、表示反転パルスを出力する表示反転期間Ｔ４と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。なお、表示パネル５０の共通電極ＣＯＭは、常に０Ｖの駆動電圧が印加されているので図示は省略する。
【００６７】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ１（白→白）は、正電圧＋Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｐが前置上書き期間Ｔ１に出力され、続いて負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００６８】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ２（黒→黒）は、負電圧−Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｍが前置上書き期間Ｔ１に出力され、続いて正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００６９】
すなわち、表示が変化しない場合には、表示を上書きする上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐが出力され、この上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐの前に、極性が異なる前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍが出力される。これらの前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍと、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐは、前述の駆動パルス発生部２０（図１参照）によって生成される。
【００７０】
ここで、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２は等しく設定され、これによって、セグメント駆動電圧ＶＳ１の前置上書きパルスＰ１１ｐと上書きパルスＰ１２ｍのパルス幅は同じであり、また、セグメント駆動電圧ＶＳ２の前置上書きパルスＰ１１ｍと上書きパルスＰ１２ｐのパルス幅も同じである。また、そのパルス幅の下限は、図１６で前述したように、パルス幅が５０ｍＳ以下になると、コントラストが急激に低下するので、常温で５０ｍＳ以上が必要であり、さらには、表示のコントラストが良好な領域となる１００ｍＳ以上であると良い。また、パルス幅の上限は、パルス幅が１５０ｍＳを越えると表示のちらつきが目立つので、１５０ｍＳ以下であると良い。
【００７１】
ここで、表示が変化しない場合に出力される上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐは、前述したように、メモリ性を有する電気泳動表示パネルの特性である電圧無印加状態を続けた場合に白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づき、表示のコントラストが次第に低下する現象を低減させることを目的としている。
【００７２】
すなわち、表示セグメントが白を保持していて次第に白から灰色に近づいたとき、白となる負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍを再び印加することによって、表示状態は正規の白の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。また同様に、セグメントが黒を保持していて次第に黒から灰色に近づいたとき、黒となる正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐを再び印加することによって、表示状態は正規の黒の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。このため、セグメント駆動電圧ＶＳ１（白→白）とＶＳ２（黒→黒）によって、上書きパルスＰ１２ｍ、または、上書きパルスＰ１２ｐを周期的に印加することで、コントラストの低下と、それに起因する残像現象（表示の濃淡ムラ）を低減出来る。
【００７３】
また、前置上書き期間Ｔ１に出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ１（白→白）の前置上書きパルスＰ１１ｐについて説明すると、前置上書きパルスＰ１１ｐは正電圧＋Ｖであって、そのあとに出力される上書きパルスＰ１２ｍは負電圧−Ｖである。ここで、電気泳動表示パネルに周期的に負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが印加されると、パネルに負電圧−Ｖの直流分が僅かずつ積算され、長期的に見て電気泳動表示パネルが劣化し、信頼性が低下する問題がある。
【００７４】
しかし、上書きパルスＰ１２ｍの印加の前にパルス幅が等しく反対極性である前置上書きパルスＰ１１ｐを印加することにより、表示パネルは完全に交流化駆動が行われ、表示パネルの電極間に逆向きの電流が繰り返し流れて直流分の印加が打ち消される。これにより、電気泳動表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた長寿命の表示パネルを実現することが出来る。また、セグメント駆動電圧ＶＳ２（黒→黒）の前置上書きパルスＰ１１ｍについても同様であり、上書きパルスＰ１２ｐと組み合わされて、電気泳動表示パネルを交流化駆動することが出来る。
【００７５】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０（白→黒）は、表示セグメントを白表示から黒表示に書き換えるときに出力される駆動電圧である。このセグメント駆動電圧ＶＳ１０（白→黒）は、負電圧−Ｖの前置表示反転パルスＰ１３ｍが前置表示反転期間Ｔ３に出力され、続いて表示を黒とするために正電圧＋Ｖの表示反転パルスＰ１４ｐが表示反転期間Ｔ４に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００７６】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１１（黒→白）は、表示セグメントを黒表示から白表示に変化するときに出力される駆動電圧である。このセグメント駆動電圧ＶＳ１１（黒→白）は、正電圧＋Ｖの前置表示反転パルスＰ１３ｐが前置表示反転期間Ｔ３に出力され、続いて表示を白とするために負電圧−Ｖの表示反転パルスＰ１４ｍが表示反転期間Ｔ４に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。ここで、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのパルス幅は、表示を反転させる（表示を書き換える）ための駆動パルスであるので所定の長さが必要であり、一例として約３００ｍＳである。
【００７７】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１の前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐの作用について説明すると、表示期間Ｔ０が続いて白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づいた状態を、前置表示反転パルスによって一旦正規の白又は黒の濃度に戻してから、表示反転パルスＰ１４ｐ、Ｐ１４ｍによって目的の黒又は白の濃度に書き換えて、書き換え後の濃度を正規のレベルにするという作用がある。これにより、表示の濃淡ムラを低減することが出来る。この前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅は、１０ｍＳ、またはそれ以下のパルス幅で十分であり、この前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅を必要以上に長くすると、表示にちらつきが見えるので好ましくない。
【００７８】
これらの前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐと、表示反転パルスＰ１４ｐ、Ｐ１４
ｍは、前述の駆動パルス発生部２０（図１参照）によって生成される。
【００７９】
ここで、第１の実施形態の各駆動パルスのパルス幅をまとめると、前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍと上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は等しく、推奨するパルス幅は、常温でパルス幅の下限はコントラストから約１００ｍＳであり、パルス幅の上限は表示のちらつきから約１５０ｍＳである（図１６参照）。また、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅は約１０ｍＳ、またはそれ以下である。また、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのパルス幅は、約３００ｍＳである。これによって、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅より広い構成となる。
【００８０】
すなわち、第１の実施形態の駆動電圧は、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅を等しくすると共に、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅の下限値は、表示のコントラストが低下しない領域で決定し、パルス幅の上限値は、表示のちらつきが目立たない領域で決定するのである。これは、後述する第２〜第４の実施形態においても適応される。
【００８１】
なお、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅は、表示装置が表示するアプリケーションの要求に応じて、前述の下限値と上限値の範囲内で選択して良い。たとえば、表示のちらつきが比較的許容されるアプリケーションでは、パルス幅を上限値に近い値に選択する。これにより、コントラストがさらに良好な表示を実現できる。また、表示のちらつきが目立たないことを要求されるアプリケーションでは、パルス幅を下限値に近い値に選択する。これにより、ちらつきが目立たない良好な表示を実現できる。
【００８２】
以上のように、第１の実施形態によれば、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を等しくすることで、表示パネルは完全交流化駆動されるので、表示パネルに直流電圧の印加が積算されず、表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた長寿命の表示装置を実現することが出来る。また上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を、従来例より長く構成し、前置表示反転パルスに対して長くすることで、表示のコントラストを従来よりさらに高くすることが可能であり、視認性に優れた見栄えの良い表示装置を提供することが出来る。
【実施例２】
【００８３】
［第２の実施形態の構成説明：図１］
次に、第２の実施形態の表示装置の説明を行う。第２の実施形態の表示装置の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるので、第２の実施形態の構成は図１を参照として詳細な説明は省略する。ここで、第２の実施形態は、前置上書きパルスを複数に分割していることが第１の実施形態と異なる点であるが、複数に分割した前置上書きパルスは、図１に示す波形パラメータ部１２に記憶される波形パラメータを換えることで得られるので、ブロック図として構成上の違いはないのである。
【００８４】
［第２の実施形態の駆動電圧の説明：図１、図３］
次に、第２の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧について図３のタイミングチャートを用いて説明する。なお、第２の実施形態の構成は、前述したように、第１の実施形態の構成と同様であるので、構成は図１を参照とする。
【００８５】
図３において、４種類のセグメント駆動電圧ＶＳ３、ＶＳ４、ＶＳ１０、ＶＳ１１は表示パネル５０（図１参照）のセグメント電極ＳＥＧに印加される駆動電圧である。ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ３とＶＳ４は、表示の書き換えが行われないためにコントラストが低下することを防ぐための上書きパルスを印加するための駆動電圧である。セグメン
ト駆動電圧ＶＳ３は表示セグメントが白表示のときに白を上書きし（白→白）、セグメント駆動電圧ＶＳ４は表示セグメントが黒表示のときに黒を上書きする（黒→黒）。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ３とＶＳ４は、スタート信号ＳＴに同期して、複数の前置上書きパルスを出力する前置上書き期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃと、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ２と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。
【００８６】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１は、表示を変化させる場合に表示反転パルスを印加するための駆動電圧であり、第１の実施形態のセグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００８７】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ３（白→白）は、正電圧＋Ｖの複数の前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃが前置上書き期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃに出力され、続いて負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００８８】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ４（黒→黒）は、負電圧−Ｖの複数の前置上書きパルスＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃが前置上書き期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃに出力され、続いて正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００８９】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ３の前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃの合計のパルス幅と上書きパルスＰ１２ｍのパルス幅は等しく構成され、また、セグメント駆動電圧ＶＳ４の前置上書きパルスＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃの合計のパルス幅と上書きパルスＰ１２ｐのパルス幅も等しく構成される。
【００９０】
また、そのパルス幅の下限は、図１６で前述したように、上書きパルスのパルス幅が５０ｍＳ以下になると、コントラストが急激に低下するので、常温で５０ｍＳ以上が必要であり、さらには、表示のコントラストが良好な領域となる１００ｍＳ以上であると良い。また、パルス幅の上限は、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象を少なくすることが出来るので、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を２００ｍＳ程度まで広げてもちらつきが目立たなくなる。
【００９１】
ここで、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象が少なくなる理由は、前述の図１０で示した電気泳動型の表示パネル５０は、内部の白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂが分散媒６２中を電気泳動によって移動するが、その帯電粒子の移動が、分割された個々の前置上書きパルスの短いパルス幅に応答できないためと考えられる。なお、前置上書きパルスの分割数は限定されないが、分割数が多すぎると（個々のパルス幅が短すぎると）、実質的には複数のパルスが一体化して分割の効果が減少する。
【００９２】
また、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐは、第１の実施形態の駆動電圧と同様に、電気泳動表示パネルの特性である電圧無印加状態を続けた場合に白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づき、表示のコントラストが次第に低下する現象を低減させることを目的としている。
【００９３】
また、複数の前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃ、及びＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃについても、第１の実施形態の駆動電圧と同様に、上書きパルスに対して極性が異なる前置上書きパルスを印加して交流化駆動を行い、表示パネルの劣化を防ぐことを目的としている。
【００９４】
ここで、第２の実施形態の各駆動パルスのパルス幅をまとめると、前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃの合計パルス幅、及びＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃの合計パルス幅と、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は等しく、そのパルス幅の下限はコントラストから常温で約１００ｍＳ、パルス幅の上限はちらつき現象が少なくなるので約２００ｍＳである。また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１の前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐと、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのそれぞれのパルス幅は、第１の実施形態と同様である。これによって、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅より広い構成となる。ただし分割された前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃ、及びＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃにおける一つのパルスは、前置表示反転パルスよりパルス幅が長いとは限らない。
【００９５】
以上のように、第２の実施形態によれば、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象を少なくすることが出来るので、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の上限値を長く設定できる。これにより、上書きパルスと前置上書きパルスの許容されるパルス幅範囲が広くなるので、温度変化や表示パネルの製造ばらつきなどの影響が少ない、安定した表示を維持する表示装置を提供することが出来る。
【実施例３】
【００９６】
［第３の実施形態の構成説明：図１］
次に、第３の実施形態の表示装置の説明を行う。第３の実施形態の表示装置の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるので、第３の実施形態の構成は図１を参照として詳細な説明は省略する。ここで、第３の実施形態は、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることが第１の実施形態と異なる点であるが、休止期間を設けた上書きパルスと前置上書きパルスは、図１に示す波形パラメータ部１２に記憶される波形パラメータを換えることで得られるので、ブロック図として構成上の違いはないのである。
【００９７】
［第３の実施形態の駆動電圧の説明：図１、図４、図５］
次に、第３の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧について図４のタイミングチャートを用いて説明する。なお、第３の実施形態の構成は、前述したように、第１の実施形態の構成と同様であるので、構成は図１を参照とする。
【００９８】
図４において、４種類のセグメント駆動電圧ＶＳ５、ＶＳ６、ＶＳ１０、ＶＳ１１は表示パネル５０（図１参照）のセグメント電極ＳＥＧに印加される駆動電圧である。ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ５とＶＳ６は、表示の書き換えが行われないためにコントラストが低下することを防ぐための上書きパルスを印加するための駆動電圧である。セグメント駆動電圧ＶＳ５は表示セグメントが白表示のときに白を上書きし（白→白）、セグメント駆動電圧ＶＳ６は表示セグメントが黒表示のときに黒を上書きする（黒→黒）。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ５とＶＳ６は、前置上書きパルスを出力する前置上書き期間Ｔ１と、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ２と、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２の間にある休止期間Ｔ５と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。
【００９９】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１は、表示を変化させる場合に表示反転パルスを印加するための駆動電圧であり、第１の実施形態のセグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【０１００】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ５（白→白）は、正電圧＋Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｐが前置上書き期間Ｔ１に出力され、そのあと、所定の長さの休止期間Ｔ５の後に、負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は
、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【０１０１】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ６（黒→黒）は、負電圧−Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｍが前置上書き期間Ｔ１に出力され、そのあと、所定の長さの休止期間Ｔ５の後に、正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【０１０２】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ５の前置上書きパルスＰ１１ｐのパルス幅と上書きパルスＰ１２ｍのパルス幅は等しく構成され、また、セグメント駆動電圧ＶＳ６の前置上書きパルスＰ１１ｍのパルス幅と上書きパルスＰ１２ｐのパルス幅も等しく構成される。
【０１０３】
また、そのパルス幅の下限は、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間Ｔ５を設けることで、パルス幅の減少によるコントラストの低減が緩和されて許容できるパルス幅範囲を広げることが出来るので、７０ｍＳ〜８０ｍＳ以上のパルス幅であればコントラストが良好な領域となる。また、パルス幅の上限は、上書きパルスのパルス幅が１５０ｍＳを越えると、表示のちらつきが目立つので、１５０ｍＳ以下であると良い。
【０１０４】
ここで、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間Ｔ５を設けることで表示のコントラストの低下が緩和される理由は、休止期間Ｔ５を設けることで、前置上書きパルスによって移動を始めた帯電粒子を一旦安定させた後に、反対極性の上書きパルスを印加するので、上書きパルスによる効果が十分に発揮されると考えられる。したがって、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が比較的短くても、コントラストの低下を改善することが出来る。
【０１０５】
図５は、休止期間Ｔ５を設けた第３の実施形態の駆動電圧の効果を説明するグラフである。図５において横軸は上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅（ｍＳ）であり、縦軸は表示パネルの光反射率Ｒである。グラフ上、実線で示す反射率ＲｗとＲｂが、前述の図１６の光反射率と同一であり、休止期間Ｔ５がない場合の上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅に対する光反射率の変化である。また、破線で示す光反射率Ｒｗ´は、所定の休止期間Ｔ５を設けた白表示における光反射率であり、破線で示す光反射率Ｒｂ´は、所定の休止期間Ｔ５を設けた黒表示における光反射率である。この図５によって、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２の間に休止期間Ｔ５を設けることによって、パルス幅が比較的短い領域まで表示のコントラストが良好であることが理解できる。
【０１０６】
なお、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐと前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍの目的は、前述の第１及び第２の実施形態と同様である。
【０１０７】
ここで、第３の実施形態の各駆動パルスのパルス幅をまとめると、セグメント駆動電圧ＶＳ５、ＶＳ６の前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍと上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は等しく構成される。そして、そのパルス幅の下限は、本実施形態の効果によって、常温で約７０〜約８０ｍＳまで良く、パルス幅の上限はちらつきを考慮して約１５０ｍＳである。また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１の前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐと、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのそれぞれのパルス幅は、第１の実施形態と同様である。これによって、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅より広い構成となる。
【０１０８】
以上のように、第３の実施形態によれば、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることで、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を短くしても、コントラストの低減をある程度防ぐことができるので、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の下限値を短く設定できる。これにより、許容されるパルス幅の範囲が広がるので、
温度変化や表示パネルの製造ばらつきなどの影響が少ない、安定した表示を維持する表示装置を提供することが出来る。
【０１０９】
また、第２の実施形態の前置上書きパルスの分割と、第３の実施形態の上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることを組み合わせることで、さらに、上書きパルスと前置上書きパルスの許容できるパルス幅範囲を広げられるので、温度変化や表示パネルのロット間ばらつきの影響を排除して、コントラストが良好で、ちらつきの少ない視認性に優れた表示装置を提供することが出来る。
【実施例４】
【０１１０】
［電気泳動表示パネルの温度特性の説明：図６］
次に、第４の実施形態の表示装置の説明を行う。第４の実施形態は、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変する実施例であるが、これは、電気泳動表示パネルが、温度によってコントラストが変化する特性を補正することを目的とした実施例である。この実施例を理解するために、まず、電気泳動表示パネルの温度特性を説明する。
【０１１１】
図６は、前述の図１６で示した電気泳動表示パネルの上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の違いに対する光反射率の推移のグラフを基にして、電気泳動表示パネルの温度特性の一例を示したグラフである。図６において横軸は上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅（ｍＳ）であり、縦軸は表示パネルの光反射率である。グラフ上、実線が常温（２５℃）における白表示と黒表示の光反射率（Ｒｗ、Ｒｂ）であり、粗い破線が低温（０℃）における白表示と黒表示の光反射率であり、細かい破線が高温（５０℃）における白表示と黒表示の光反射率である。
【０１１２】
このグラフで明らかなように、電気泳動表示パネルは、低温時では上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が１００ｍＳ以下になると、急激にコントラストが低下する。また、高温時ではパルス幅が５０ｍＳに近づいても、コントラストの低下はそれほど大きくはない。このように、電気泳動表示パネルは、駆動電圧のパルス幅に対するコントラストが、温度によって影響を受けることが理解できる。この温度特性の原因は、電気泳動表示パネルの駆動電圧に対する応答速度が、温度によって変化するからである。すなわち、電気泳動表示パネルの帯電粒子が、低温では駆動電圧に対して応答速度が遅くなり、高温では駆動電圧に対して応答速度が速くなるのである。
【０１１３】
［第４の実施形態の構成説明：図７］
次に、第４の実施形態の表示装置の構成について図７を用いて説明する。なお、第４の実施形態の表示装置の基本構成は、第１の実施形態の構成（図１）と同様であるので、同一要素には同一番号を付し、構成の異なる箇所を中心に説明する。図７において、４０は第４の実施形態としての表示装置である。表示装置４０は、帯電粒子の移動によって表示を行う表示パネル５０と、この表示パネル５０を駆動する駆動手段としての駆動ＩＣ１０と、温度センサ４１によって構成される。ここで、表示パネル５０は、前述の図９〜図１２で示した表示パネル５０と同様な構成であるので、図７においても同一番号を付す。
【０１１４】
温度センサ４１は、サーミスターなどの温度検出素子によって構成され、周囲の温度に応じてアナログ情報である温度信号Ｐ２を出力して駆動ＩＣ１０の制御部１１に入力する。駆動ＩＣ１０の制御部１１は、温度信号Ｐ２を入力し、図示しないが内部のＡＤ変換回路によってデジタル情報に変換し、温度制御信号Ｐ６を出力して波形パラメータ部１２に入力する。駆動ＩＣ１０の他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
【０１１５】
［第４の実施形態の動作説明：図７、図８］
次に、第４の実施形態の表示装置４０の基本動作を図８のフローチャートに基づいて説明する。尚、表示装置４０の構成は図７を参照とする。図８において、表示装置４０の駆動ＩＣ１０は、表示動作の最初として、温度センサ４１からの温度信号Ｐ２を入力し、制御部１１の内部のＡＤ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換する（ステップＳＴ１）。
【０１１６】
次に駆動ＩＣ１０の制御部１１は、表示装置４０の周囲温度が、常温範囲であるか、低温範囲であるか、高温範囲であるかを判断する（ステップＳＴ２）。ここで、一例として常温範囲は１５℃〜３５℃、低温範囲は１５℃以下、高温範囲は３５℃以上とする。なお、温度範囲の設定は限定されず任意でよい。
【０１１７】
次に制御部１１は、決定した温度範囲に基づいて、その温度範囲に添った駆動パルスのパルス幅を選択するために温度制御信号Ｐ６を出力して波形パラメータ部１２に入力する（ステップＳＴ３）。
【０１１８】
次に駆動ＩＣ１０の波形パラメータ部１２は、温度制御信号Ｐ６を入力し、その温度情報に基づいた駆動電圧の波形パラメータである波形信号Ｐ４を出力する（ステップＳＴ４）。
【０１１９】
次に駆動ＩＣ１０の駆動パルス発生部２０は、制御部１１からの制御信号Ｐ３と波形パラメータ部１２からの波形信号Ｐ４を入力し、制御信号Ｐ３に基づいて波形信号Ｐ４を選択し、内部カウンタ（図示せず）でクロック信号ＣＬＫを計数して選択された波形信号Ｐ４に基づいた駆動パルスＰ１０を出力する。また、出力ドライバ３０は、駆動パルスＰ１０を入力して、正電圧＋Ｖ、０Ｖ、負電圧−Ｖの３値によって構成される駆動電圧を出力する（ステップＳＴ５）。
【０１２０】
［第４の実施形態の駆動電圧の説明：図２］
次に、第４の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧について説明するが、第４の実施形態の駆動電圧の基本波形は、第１の実施形態の駆動電圧（図２参照）と同様である。そして、温度が常温範囲である場合、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２を一例として１００ｍＳとしたとすると、温度が低温範囲である場合は、波形パラメータ部１２によって、たとえば１２０ｍＳに設定し、また、温度が高温範囲である場合は、たとえば８０ｍＳに設定する。これにより、温度変化に応じて、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅を変えることが出来るので、電気泳動表示パネルの温度特性を補正することが出来る。
【０１２１】
以上のように、第４の実施形態によれば、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変することによって、周囲温度が変化してもコントラストが良好で、視認性に優れた表示装置を実現できる。これにより、周囲温度の影響を受けやすい携帯電話や腕時計用の表示装置として好適である。尚、第４の実施形態は、周囲温度を低温、常温、高温の３つの範囲を設定してパルス幅を可変する制御を行ったが、この制御に限定されるものではなく、温度によるパルス幅の切り替えは、さらに細かく実施しても良く、また場合によっては、低温と高温の２段階だけに分けで実施してもよい。なお、第４の実施形態は、第２の実施形態、または、第３の実施形態にも適応できることはもちろんである。
【０１２２】
また、本実施形態では、セグメント形状のセグメント電極を用いた場合で説明したが、電極にアクティブ素子などを用いたマトリクス表示であっても同様な効果を示す。また、本発明の実施形態で示したブロック図、タイミングチャート、フローチャート等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更してよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１、４０ 表示装置
１０ 駆動ＩＣ
１１ 制御部
１２ 波形パラメータ部
２０ 駆動パルス発生部
３０ 出力ドライバ
４１ 温度センサ
５０ 表示パネル
５１ 樹脂基板
５５ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
６０ マイクロカプセル
６３ 帯電粒子
ＣＯＭ 共通電極
ＳＥＧ セグメント電極
Ｐ１ 表示データ
Ｐ２ 温度信号
Ｐ３ 制御信号
Ｐ４ 波形信号
Ｐ６ 温度制御信号
Ｐ１０ 駆動パルス
Ｐ１１ｐ、Ｐ１１ｍ 前置上書きパルス
Ｐ１２ｐ、Ｐ１２ｍ 上書きパルス
Ｐ１３ｐ、Ｐ１３ｍ 前置表示反転パルス
Ｐ１４ｐ、Ｐ１４ｍ 表示反転パルス
ＣＬＫ クロック信号
ＳＴ スタート信号
Ｔ０ 表示期間
Ｔ１ 前置上書き期間
Ｔ２ 上書き期間
Ｔ３ 前置表示反転期間
Ｔ４ 表示反転期間
Ｔ５ 休止期間
ＶＳ１〜ＶＳ６、ＶＳ１０、ＶＳ１１ セグメント駆動電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネルを備えた低消費電力の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から薄型の表示装置としては、液晶表示装置が各種の電子機器に広く使用されており、近年ではコンピュータやテレビジョン等の大型カラーディスプレイとしても使用されるようになっている。また、テレビジョンの大型カラーディスプレイとしては、プラズマディスプレイも使用されている。しかし、液晶表示装置やプラズマディスプレイはＣＲＴ表示装置に比べれば格段に薄型になったとはいえ、まだ用途によっては充分に薄くはないし、曲げることは出来ない。また、携帯機器のディスプレイとして使用する場合には消費電力の更なる低減が望まれている。
【０００３】
そこで、更なる薄型化と低消費電力化を実現する表示装置として、電気泳動表示素子を用いた電子ペーパーとも称される表示パネルが開発され、電子ブックや電子新聞、電子広告看板や案内表示板などへの利用が試みられている。この電気泳動表示素子を用いた表示パネル（表示装置）は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入された画像表示層を設け、その一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて帯電粒子が電気泳動により移動して表示を行うように構成されている。
【０００４】
この電気泳動表示パネルは、電極間に印加される駆動電圧を取り去っても、帯電粒子が移動しないのでメモリ性を有しており、駆動電力が零でも表示状態を保つことが出来る。この表示状態が保たれる表示期間は、数秒から数時間、あるいは数ヶ月も継続する場合もある。このため、この電気泳動表示パネルは、極めて僅かな電力で駆動することが出来るので、低消費電力を必要とする腕時計や携帯電話などの携帯機器用表示装置として今後有望である。
【０００５】
［電気泳動表示パネルの構成と動作の説明］
ここで、公知ではあるが本発明を理解する助けとなるので、従来から知られている電気泳動表示パネルの構成と動作について図９〜図１３を用いて概略を以下説明する。図９は、電気泳動表示パネルの断面の一例であり、表示パネル５０として示す。この表示パネル５０は、本発明の実施例において用いられる表示パネルと同様である。
【０００６】
この表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１の裏面全体にＩＴＯ（酸化インジューム錫）膜による透明な共通電極（コモン電極）ＣＯＭを形成し、その上に電子インクとも称されるマイクロカプセル表示層５３が形成されている。このマイクロカプセル表示層５３の表面に画素毎のセグメント電極ＳＥＧが形成されたフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣと略す）５５が接着剤層５４によって接着され構成される。
【０００７】
そして、マイクロカプセル表示層５３は、バインダや界面活性剤、増粘剤、純水等の混合体中に直径が数十μｍ程度の微小なマイクロカプセル６０が多数分散している。すなわち、表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１とＦＰＣ５５が一対の基板として配設され、その対向面の一方に共通電極ＣＯＭが形成され、他方の面にセグメント電極ＳＥＧが形成され、その間にマイクロカプセル６０が封入されている。
【０００８】
次に、表示パネル５０の動作原理について図１０を用いて説明する。図１０において、マイクロカプセル６０は、透明なメタクリル樹脂等からなるカプセル殻６１の内部に、帯
電粒子として酸化チタン等からなる白色粒子６３ａとカーボンブラック等からなる黒色粒子６３ｂが、シリコーンオイル等の粘性の高い透明な分散媒６２に分散された状態で封入されている。そして、白色粒子６３ａは負に帯電され、黒色粒子６３ｂは正に帯電されている。
【０００９】
そして、このマイクロカプセル表示層５３を挟むように配置された電極のうち、一方の全面一体の共通電極ＣＯＭを接地（０Ｖ）し、他方のＦＰＣ５５上のセグメント電極ＳＥＧに負電圧を印加した部分では、その電界によってマイクロカプセル６０内の負に帯電した白色粒子６３ａが透明な共通電極ＣＯＭ側へ、正に帯電した黒色粒子６３ｂはセグメント電極ＳＥＧ側へ移動するので、視認側（矢印Ａの方向）から見ると白く見える。一方、セグメント電極ＳＥＧに正電圧を印加した部分では、その逆向きの電界によってマイクロカプセル６０内の正に帯電した黒色粒子６３ｂが透明な共通電極ＣＯＭ側へ、負に帯電した白色粒子６３ａはセグメント電極ＳＥＧ側へ移動するので、視認側から見ると黒く見える。
【００１０】
また、図１０における中央のマイクロカプセル６０のように、負電圧が印加されたセグメント電極ＳＥＧと正電圧が印加されたセグメント電極ＳＥＧとに跨った位置のマイクロカプセル６０内では、白色粒子６３ａの一部は共通電極ＣＯＭ側へ、残りはセグメント電極ＳＥＧ側へ移動し、黒色粒子６３ｂの一部はセグメント電極ＳＥＧ側へ移動し、残りは共通電極ＣＯＭ側へ移動するので、マイクロカプセル６０の直径よりも、細かい表示も可能である。
【００１１】
したがって、表示パネル５０は、共通電極ＣＯＭとセグメント電極ＳＥＧとの間に印加する電圧の極性によって、白又は黒に表示状態を変化させることができる。このとき白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは分散媒６２中を電気泳動によって移動するが、分散媒６２の粘度が高いので、電圧を印加して表示状態を変化させた後、その電圧の印加を停止しても、それぞれの粒子の分子間力により、その表示状態を保持するメモリ性効果を持つことが出来る。これにより、表示パネル５０は、表示を変化させる時だけ駆動電圧を印加すればよいので、消費電力が極めて少ないことが大きな特徴である。
【００１２】
次に図１１は、前述した表示パネル５０で数字等のキャラクタを表示するようにした一例を示している。図１１において、表示パネル５０は、セグメントＳ０〜Ｓ６によって成るセブンセグメントキャラクタＳＣを１桁表す表示体で構成されている。また、そのセグメントＳ０〜Ｓ６の周囲領域Ｓ７はセブンセグメントキャラクタＳＣの背景領域を表している。
【００１３】
この表示パネル５０は電極として１個の共通電極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Ｓ０からセグメントＳ６に対応するセグメント電極ＳＥＧ０からＳＥＧ６、及び周囲領域Ｓ７に対応するセグメント電極ＳＥＧ７である。また、表示パネル５０の下部より出ている９本の線はそれぞれ、共通電極ＣＯＭおよび８個のセグメント電極ＳＥＧ０〜ＳＥＧ７に接続されたリード線であり、それぞれのリード線は、接続される各セグメント電極と同一の名称を付して示している。そして、それぞれのリード線は後述する駆動手段に接続される。
【００１４】
次に図１２は、図１１に示した表示パネル５０によるセブンセグメントキャラクタＳＣを（Ａ）の数字「２」を表示した状態から（Ｂ）の数字「３」を表示する状態へ変化させる場合を示している。図１２において、最初の（Ａ）の表示状態では、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４及びＳ６が黒であり、セグメントＳ２，Ｓ５及び周囲領域Ｓ７が白である。そして、変化後の（Ｂ）の表示状態では、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ６が黒となり、セグメントＳ４、Ｓ５及び周囲領域Ｓ７が白となる。
【００１５】
（Ａ）の数字「２」から（Ｂ）の数字「３」に表示を変化させるために、共通電極ＣＯＭは常に接地（すなわち０Ｖ）とし、白から黒に変化するセグメント電極ＳＥＧ２に一時的に正の駆動電圧を印加し、黒から白に変化するセグメント電極ＳＥＧ４には一時的に負の電圧を印加する。そしてその後、セグメント電極ＳＥＧ２とＳＥＧ４は共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖに戻すと共に、変化しないセグメント電極ＳＥＧ０、ＳＥＧ１、ＳＥＧ３、ＳＥＧ５、ＳＥＧ６、及び周囲領域のセグメント電極ＳＥＧ７は、０Ｖの印加を継続する。
【００１６】
このように、黒、又は白に書き換えるセグメント電極には、一時的に正、又は負の駆動電圧を印加し、表示が変化しない他のセグメント電極には共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖを継続するのは、前述したように表示パネル５０はメモリ性を有するため、前回の表示状態をそのまま保持することが出来るからである。
【００１７】
しかし、このような電気泳動表示パネルは、駆動電圧を印加して表示を黒、又は白とした後、長時間、電圧無印加状態を続けると、表示層における帯電粒子に僅かながら自由な流動が生じて、白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づく傾向があり、表示のコントラストが次第に低下して視認性が悪くなるという問題がある。また、コントラストが低下して、セグメントの表示濃度が変化したときに、表示を書き換える駆動電圧をそのセグメント電極に印加すると、正規の黒又は白の濃度の表示がなされなくなって表示濃度にばらつきが生じ、表示品質が低下する問題もある。このような現象は残像現象と呼ばれ、電気泳動表示パネルのひとつの問題点である。
【００１８】
ここで図１３は、この電気泳動表示パネルのコントラスト低下の一例を示したグラフである。図１３において横軸は経過時間であり、縦軸は表示パネルの光反射率である。ここで、電気泳動表示パネルのセグメント電極に負の電圧を印加して白表示（光反射率大）とし、また、他のセグメント電極に正の電圧を印加して黒表示（光反射率小）とし、その後、駆動電圧を零（すなわち電圧無印加状態）としてからの経過時間による光反射率の変化を測定した。
【００１９】
この図１３によって明らかなように、駆動電圧の印加直後は、たとえば、白表示の光反射率は４０％程度あるが、経過時間に沿って低下し、１０時間後の光反射率は３０％近くまで低下している。また、黒表示の光反射率は当初５％以下であるが、経過時間に沿って上昇し、１０時間後の光反射率は１０％近くまで上昇している。ここで、白表示と黒表示の光反射率の比がコントラストであるので、経過時間と共にコントラストが低下していることが理解できる。この経過時間によるコントラストの低下は、前述したように、表示パネルの表示品質を悪化させるものであるので、改善が求められている。
【００２０】
このような背景から、表示書き換え後の経過時間によるコントラストの低下を軽減するために、表示が変化するときには表示を書き換える表示反転パルスを出力し、表示が変化しないときには表示を上書きする上書きパルスを出力する表示装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【００２１】
以下、この特許文献１で開示されている従来の電気泳動表示パネルの駆動電圧の概略について図１４を用いて説明する。ここで図１４に示す駆動電圧は、図９で示した表示パネル５０のセグメント電極ＳＥＧのいずれかに印加されるセグメント駆動電圧ＶＳ２０〜２３を示し、共通電極ＣＯＭに印加される電圧は、０Ｖであるので図示は省略する。
【００２２】
図１４において、セグメント駆動電圧ＶＳ２０は、表示が白状態で変化しない場合（白→白）の駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ２１は、表示が黒状態で変化しない場
合（黒→黒）の駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ２２は、表示が白から黒に変化する場合（白→黒）の駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ２３は、表示が黒から白に変化する場合（黒→白）の駆動電圧である。
【００２３】
セグメント駆動電圧ＶＳ２０とＶＳ２１は、前置パルスを出力する前置期間Ｔ１０と、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ１１を有している。セグメント駆動電圧ＶＳ２２とＶＳ２３は、前置パルスを出力する前置期間Ｔ１０と、表示反転パルスを出力する表示反転期間Ｔ１２を有している。また、表示期間Ｔ１３は、駆動電圧が０Ｖを継続する期間であり、表示状態を維持するための期間である。
【００２４】
ここで、表示の推移が白→白のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２０は、負電圧−Ｖの上書きパルスＰ２０ｍが上書き期間Ｔ１１に出力され、また、上書きパルスＰ２０ｍと極性が反対の正電圧＋Ｖの前置パルスＰ２１ｐが前置期間Ｔ１０に出力される。また、他の期間である表示反転期間Ｔ１２（除くＴ１１）と表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２５】
また、表示の推移が黒→黒のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２１は、正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ２０ｐが上書き期間Ｔ１１に出力され、また、上書きパルスＰ２０ｐと極性が反対の負電圧−Ｖの前置パルスＰ２１ｍが前置期間Ｔ１０に出力される。また、他の期間である表示反転期間Ｔ１２（除くＴ１１）と表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２６】
また、表示の推移が白→黒のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２２は、正電圧＋Ｖの表示反転パルスＰ２２ｐが表示反転期間Ｔ１２に出力され、また、表示反転パルスＰ２２ｐと極性が反対の負電圧−Ｖの前置パルスＰ２３ｍが前置期間Ｔ１０に出力される。また、表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２７】
また、表示の推移が黒→白のときに出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ２３は、負電圧−Ｖの表示反転パルスＰ２２ｍが表示反転期間Ｔ１２に出力され、また、表示反転パルスＰ２２ｍと極性が反対の正電圧＋Ｖの前置パルスＰ２３ｐが前置期間Ｔ１０に出力される。また、表示期間Ｔ１３は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが出力される。
【００２８】
ここで、上書きパルスＰ２０ｍとＰ２０ｐは、メモリ性を有する電気泳動型の表示パネルの特性である電圧無印加状態を続けた場合に白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づき、表示のコントラストが次第に低下する現象を低減させるために印加される。すなわち、表示パネル５０のセグメントが白を保持していて次第に白から灰色に近づいたとき、白となる負電圧−Ｖの上書きパルスＰ２０ｍを再び印加することによって、表示状態は正規の白の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。
【００２９】
また同様に、表示パネル５０のセグメントが黒を保持していて次第に黒から灰色に近づいたとき、黒となる正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ２０ｐを再び印加することによって、表示状態は正規の黒の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。このように、上書きパルスＰ２０ｍ、Ｐ２０ｐは、表示パネル５０の表示状態の濃淡を強くする方向の電圧極性が選択されて印加されるので、長時間、表示内容が変化しない表示部分があったとしても、表示のコントラスト低下を防ぐことが示されている。
【００３０】
また、前置期間Ｔ１０に出力される前置パルスについて説明すると、セグメント駆動電圧ＶＳ２０（白→白）の前置パルスＰ２１ｐは正電圧＋Ｖであって、そのあとに出力される上書きパルスＰ２０ｍは負電圧−Ｖである。ここで、電気泳動表示パネルに周期的に負電圧−Ｖの上書きパルスＰ２０ｍが印加されると、パネルに負電圧−Ｖの直流分が僅かず
つ積算され、長期的に見て電気泳動表示パネルが劣化し、信頼性が低下する問題がある。しかし、上書きパルスＰ２０ｍの印加の前の前置期間Ｔ１０に反対極性である前置パルスＰ２１ｐを印加することにより、電気泳動表示パネルの電極間に逆向きの電流が流れて交流化駆動に近い駆動が行われ、直流分の積算が低減される。
【００３１】
同様に、セグメント駆動電圧ＶＳ２１においても、上書きパルスＰ２０ｐの前に反対極性の前置パルスＰ２１ｍを印加して電気泳動表示パネルを交流化駆動に近い駆動が行われる。これにより、表示パネルの劣化を軽減出来ることが示されている。
【００３２】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ２２とＶＳ２３は、表示反転パルスＰ２２ｐ前に前置パルスＰ２３ｍを出力し、また、表示反転パルスＰ２２ｍの前に前置パルスＰ２３ｐを出力している。このときの前置パルスＰ２３ｍ、Ｐ２３ｐの作用は、表示期間Ｔ１３で白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づいていく状態を、前置パルスによって一旦正規の白又は黒の濃度に戻してから、表示反転パルスによって目的の黒又は白の濃度に書き換えて、書き換え後の濃度を正規のレベルにするという作用がある。これにより、表示の濃淡ムラを低減出来ることが示されている。
【００３３】
ここで、特許文献１で開示された駆動電圧（図１４参照）によって、表示パネルのコントラストが改善される一例を図１５を用いて説明する。図１５は、前述した電気泳動表示パネルのコントラスト低下の一例（図１３参照）が、どのように改善されるかを示している。図１５において、横軸は経過時間であり、縦軸は表示パネル５０の光反射率を示している。ここで、例えば前述した図１１のセブンセグメントキャラクタＳＣの周囲領域Ｓ７のように、白を長時間表示させるセグメントの場合、表示を書き換える表示書換信号が来る毎に、そのタイミングに同期して上書きパルスＰ２０ｍ（図１４参照）を印加すると、白表示は繰り返し白が上書きされる。これにより、図示するように白表示のセグメントは、表示書換信号のタイミングで白の濃度が正規の白濃度（例えば光反射率３８％付近）に戻るので、コントラストの低下を防ぐことが出来る。
【００３４】
また同様に、図１１のセブンセグメントキャラクタＳＣを反転表示させて周囲領域Ｓ７を黒表示として長時間表示させたとしても、表示書換信号が来る毎に、そのタイミングに同期して上書きパルスＰ２０ｐ（図１４参照）を印加すると、黒表示は繰り返し黒が上書きされる。これにより、図示するように黒表示のセグメントは、表示書換信号のタイミングで黒の濃度が正規の黒濃度（例えば光反射率５％付近）に戻るので、コントラストの低下を防ぐことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００９−４８０７７号公報（第１４頁−第１５頁、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
しかし、特許文献１における各期間の実時間は、上書き期間Ｔ１１が約１６ｍＳ、表示反転期間Ｔ１２が約３００ｍＳ、前置期間Ｔ１０が上書き期間Ｔ１１の１／２以下として提示されているが、本発明の発明者が電気泳動表示パネルを用いて様々な実験を行った結果、上書きパルス幅と前置上書きパルス幅が異なった電圧不均衡駆動を長時間頻繁に行うと電気泳動表示パネルの著しい劣化を招くことが判明した。またさらに上書きパルスと前置上書きパルスとのパルス幅を等しくして交流化駆動する場合、そのパルス幅が短い領域では、上書きパルスの効果が十分に発揮されないでコントラストが改善せず、パルス幅が長い領域でコントラストが良好になることが判明した。
【００３７】
図１６は、本発明の発明者が行った上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の違いに対する表示パネルの光反射率Ｒの推移の実験結果の一例を示すグラフである。図１６において、横軸は印加する上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅（ｍＳ）であり、縦軸は表示パネルの光反射率Ｒである。この実験は、電気泳動表示パネルのセグメント電極に所定の条件で駆動電圧を印加して白表示（光反射率大）とし、また、他のセグメント電極に所定の条件で駆動電圧を印加して黒表示（光反射率小）とし、その後、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅を等しくし、短いパルス幅から長いパルス幅までを所定の周期で印加して上書きを行い、白表示のセグメントと黒表示のセグメントのそれぞれの光反射率を測定した。ここで、Ｒｗが白表示の反射率であり、Ｒｂが黒表示の反射率である。
【００３８】
図１６で明らかなように、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が５０ｍＳ以下になると、上書きパルスの効果が発揮されずに、表示パネルの白表示と黒表示の光反射率の比であるコントラストが急激に低下する。また、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が１００ｍＳ以上では、コントラストが高い領域になることが理解できる。また、この図１６では表現できないが、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が１５０ｍＳ以上になると、前置上書きパルスの影響で表示パネルの表示にちらつき（フリッカー）が見えてきて、使用者に違和感や不快感を与えることが判明した。
【００３９】
本発明の目的は上記課題を解決し、電気泳動表示パネルを用いた表示装置において、コントラストが良好で、ちらつきが目立たず、長寿命動作を可能とする表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、下記記載の構成を採用する。
【００４１】
本発明の表示装置は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入され、この帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネルと、表示データを入力して表示パネルの電極に駆動電圧を印加する駆動手段と、を備える表示装置であって、駆動手段は、入力された表示データを記憶する制御部と、駆動電圧の各種波形を記憶する波形パラメータ部と、制御部に記憶された表示データに基づいて波形パラメータ部からの波形信号を選択して駆動パルスを生成する駆動パルス発生部と、を有し、駆動パルス発生部は、表示データが変化する場合には、表示を書き換える表示反転パルスを電極へ出力し、表示データが変化しない場合には、電極へ上書きする上書きパルスを出力し、表示反転パルスを出力する前には表示反転パルスと極性が異なる前置表示反転パルスを出力し、上書きパルスを出力する前には上書きパルスと極性が異なる前置上書きパルスを出力し、上書きパルスと前置上書きパルスは同じパルス幅で構成され、前置上書きパルスは前置表示反転パルスよりパルス幅が長いことを特徴とする。
【００４２】
また、前置上書きパルスは、複数に分割されることを特徴とする。
【００４３】
また、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることを特徴とする。
【００４４】
さらに周囲温度を測定する温度センサを設け、制御部は温度センサからの温度情報に基づいて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を変化させるように制御することを特徴とする。
【００４５】
また、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅は、常温で５０ｍＳ以上であることを特徴とする。
【００４６】
また、表示パネルは、一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて帯電粒子が電気泳動により移動する電気泳動型表示パネルであって、一対の基板のうち一方の基板の電極は複数のセグメント電極であり、他方の基板の電極は複数のセグメント電極と対向する一つの共通電極であり、駆動手段は、各セグメント電極をそれぞれ駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
上記の如く本発明によれば、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を等しくすることで表示パネルは完全交流化駆動されるので、上書きパルスによって表示パネルに直流電圧の印加が積算されず、表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた長寿命の表示装置を提供できる。また前置上書きパルスのパルス幅を前置表示反転パルスに対して長くすることで、表示のコントラストが次第に低下する問題を上書きパルスによって確実に解消でき、コントラストが良好で視認性に優れた表示装置を実現できる。
【００４８】
また、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象を少なくすることが出来る。これにより、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を２００ｍＳ程度まで広げてもちらつきが目立たなくなる。
【００４９】
また、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることで、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を短くしても、コントラストの低減をある程度防ぐことが出来る。これにより、前置上書きパルスを複数に分割し、且つ、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることで、コントラストが良好で、ちらつきの少ない表示装置を提供できる。また、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の許容範囲を広げられるので、温度変化や表示パネルのロット間ばらつき等の影響を防いで、表示の見栄えが安定した表示装置を提供できる。
【００５０】
また、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変することによって、温度変化に影響されにくい視認性に優れた表示装置を実現できる。これにより、周囲温度の影響を受けやすい携帯電話や腕時計用の表示装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態の表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の表示装置の基本動作の一例を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態の表示装置の動作の一例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明の第３の実施形態の表示装置の動作の一例を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態の効果を説明する上書きパルスのパルス幅に対する光反射率のグラフである。
【図６】表示パネルの上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅に対する温度特性を説明するグラフである。
【図７】本発明の第４の実施形態の表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の表示装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルを説明する断面図である。
【図１０】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルの動作原理を説明する拡大断面図である。
【図１１】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルの数字キャラクタを表示する一例を示す平面図である。
【図１２】本発明の表示装置で使用される電気泳動表示パネルに数字「２」を表示した状態から数字「３」を表示する状態へ変化させる場合の説明図である。
【図１３】従来の電気泳動表示パネルの白表示及び黒表示における光反射率の変化の一例を示すグラフである。
【図１４】従来の電気泳動表示パネルを駆動する表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１５】従来の表示装置による上書きパルスの効果を説明するグラフである。
【図１６】従来の電気泳動表示パネルの上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅に対する光反射率の変化を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
［各実施形態の特徴］
第１の実施形態の特徴は、電気泳動による表示パネルが長時間書き換えられない場合に印加される上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を等しくすると共に、そのパルス幅を前置表示反転パルス幅よりも長くすることで、表示パネルの劣化を防ぐと共に、表示のコントラストを向上させることである。第２の実施形態の特徴は、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示のちらつきを減少させることである。
【００５３】
第３の実施形態の特徴は、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることによって、コントラストが許容できる上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅範囲を広げることである。第４の実施形態の特徴は、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変することによって、温度変化に影響されにくい表示装置を提供することである。
【実施例１】
【００５４】
［第１の実施形態の構成説明：図１］
第１の実施形態の表示装置の構成について図１を用いて説明する。図１において、１は第１の実施形態としての表示装置である。表示装置１は、帯電粒子の移動によって表示を行う表示パネル５０と、この表示パネル５０を駆動する駆動手段としての駆動ＩＣ１０とによって構成される。ここで、表示パネル５０は、前述の図９〜図１２で示した表示パネル５０と同様な構成であるので、図１においても同一番号を付す。
【００５５】
すなわち、表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１とＦＰＣ５５による一対の基板の対向面に形成される共通電極ＣＯＭとセグメント電極ＳＥＧの間に帯電粒子６３が封入され
、共通電極ＣＯＭとセグメント電極ＳＥＧに印加される電圧の極性に応じて帯電粒子６３が電気泳動によって移動する電気泳動表示パネルである。尚、帯電粒子６３は、図１０で前述したように、マイクロカプセル６０の中に封入された白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂによって構成され、マイクロカプセル６０は、マイクロカプセル表示層５３の中に多数分散しているが、詳細な図示と説明は、ここでは省略する。
【００５６】
次に駆動ＩＣ１０は、制御部１１、波形パラメータ部１２、駆動パルス発生部２０、出力ドライバ３０等によって構成される。また、クロック信号ＣＬＫを発生するクロック回路や、正電圧＋Ｖと負電圧−Ｖを生成する電源回路等も設けられているが、特別な回路ではないので図示を省略している。
【００５７】
ここで、制御部１１は、図示しないが内部にレジスタや演算回路を有し、外部から表示データＰ１を入力して記憶し、駆動電圧を制御するための制御信号Ｐ３を出力する。また、スタート信号ＳＴを出力する。
【００５８】
波形パラメータ部１２はレジスタ群で構成され、駆動電圧の波形パラメータ情報を記憶して、波形信号Ｐ４を出力する。この波形信号Ｐ４は、出力する駆動電圧の各期間の時間情報と各期間の電圧極性情報とを含んでいる。
【００５９】
駆動パルス発生部２０は、制御信号Ｐ３と波形信号Ｐ４を入力し、また、クロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴを入力する。ここで、駆動パルス発生部２０は、制御信号Ｐ３によって波形パラメータ部１２からの波形信号Ｐ４を選択し、スタート信号ＳＴにより起動され、内部カウンタ（図示せず）でクロック信号ＣＬＫを計数して得られる駆動パルスＰ１０を出力する。
【００６０】
すなわち、駆動パルス発生部２０は、選択した波形信号Ｐ４の情報から駆動電圧の各期間の時間と各期間の電圧極性を決定し、表示パネル５０に印加する駆動電圧の基になる駆動パルスＰ１０を生成し出力する。これにより、駆動パルス発生部２０から、後述する上書きパルス、前置上書きパルス、表示反転パルス、前置表示反転パルスの各駆動パルスが出力される。
【００６１】
次に出力ドライバ３０は、出力端子数に相当する数のレベルシフト回路（図示せず）を有しており、駆動パルスＰ１０を入力して、正電圧＋Ｖ、０Ｖ、負電圧−Ｖの３値によって構成される駆動電圧を出力する複数の出力端子ＯＵＴを備えている。ここで、出力端子の本数は駆動する表示パネルに応じて任意に設定されるが、本実施例では、前述した表示パネル５０の８本のセグメント電極を駆動することを例として８本の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８を備える。
【００６２】
そして、出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８は、一部図示を省略しているが表示パネル５０の各セグメント電極ＳＥＧに接続される。また、出力端子ＯＵＴＣは、表示パネル５０の共通電極ＣＯＭに接続される出力であり、共通電極ＣＯＭは常に０Ｖに接地されるので、出力端子ＯＵＴＣは駆動ＩＣ１０の内部で０Ｖに接続される。
【００６３】
なお、駆動ＩＣ１０の内部構成は図１に限定されず、たとえば、制御部１１は駆動ＩＣ１０の外部に配設されても良い。
【００６４】
［第１の実施形態の駆動電圧の基本波形の説明：図１、図２］
次に第１の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧の基本波形を図２のタイミングチャートに基づいて説明する。なお、第１の実施形態の構成は図１を参照とし、表示パネル５０を駆動することを前提とする。
【００６５】
図２において、４種類のセグメント駆動電圧ＶＳ１、ＶＳ２、ＶＳ１０、ＶＳ１１は表示パネル５０のセグメント電極ＳＥＧに印加される駆動電圧である。ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ１、ＶＳ２は、表示の書き換えが行われないためにコントラストが低下することを防ぐための上書きパルスを印加するための駆動電圧である。セグメント駆動電圧ＶＳ１は表示セグメントが白表示のときに白を上書きし（白→白）、セグメント駆動電圧ＶＳ２は表示セグメントが黒表示のときに黒を上書きする（黒→黒）。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ１とＶＳ２は、スタート信号ＳＴに同期して、前置上書きパルスを出力する前置上書き期間Ｔ１と、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ２と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。
【００６６】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１は、表示を変化させる場合に表示反転パルスを印加するための駆動電圧であり、セグメント駆動電圧ＶＳ１０は、表示セグメントを白→黒に書き換え、セグメント駆動電圧ＶＳ１１は、表示セグメントを黒→白に書き換える。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１は、スタート信号ＳＴに同期して、前置表示反転パルスを出力する前置表示反転期間Ｔ３と、表示反転パルスを出力する表示反転期間Ｔ４と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。なお、表示パネル５０の共通電極ＣＯＭは、常に０Ｖの駆動電圧が印加されているので図示は省略する。
【００６７】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ１（白→白）は、正電圧＋Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｐが前置上書き期間Ｔ１に出力され、続いて負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００６８】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ２（黒→黒）は、負電圧−Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｍが前置上書き期間Ｔ１に出力され、続いて正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００６９】
すなわち、表示が変化しない場合には、表示を上書きする上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐが出力され、この上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐの前に、極性が異なる前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍが出力される。これらの前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍと、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐは、前述の駆動パルス発生部２０（図１参照）によって生成される。
【００７０】
ここで、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２は等しく設定され、これによって、セグメント駆動電圧ＶＳ１の前置上書きパルスＰ１１ｐと上書きパルスＰ１２ｍのパルス幅は同じであり、また、セグメント駆動電圧ＶＳ２の前置上書きパルスＰ１１ｍと上書きパルスＰ１２ｐのパルス幅も同じである。また、そのパルス幅の下限は、図１６で前述したように、パルス幅が５０ｍＳ以下になると、コントラストが急激に低下するので、常温で５０ｍＳ以上が必要であり、さらには、表示のコントラストが良好な領域となる１００ｍＳ以上であると良い。また、パルス幅の上限は、パルス幅が１５０ｍＳを越えると表示のちらつきが目立つので、１５０ｍＳ以下であると良い。
【００７１】
ここで、表示が変化しない場合に出力される上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐは、前述したように、メモリ性を有する電気泳動表示パネルの特性である電圧無印加状態を続けた場合に白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づき、表示のコントラストが次第に低下する現象を低減させることを目的としている。
【００７２】
すなわち、表示セグメントが白を保持していて次第に白から灰色に近づいたとき、白となる負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍを再び印加することによって、表示状態は正規の白の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。また同様に、セグメントが黒を保持していて次第に黒から灰色に近づいたとき、黒となる正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐを再び印加することによって、表示状態は正規の黒の濃度に戻るのでコントラストの低下を低減させることが出来る。このため、セグメント駆動電圧ＶＳ１（白→白）とＶＳ２（黒→黒）によって、上書きパルスＰ１２ｍ、または、上書きパルスＰ１２ｐを周期的に印加することで、コントラストの低下と、それに起因する残像現象（表示の濃淡ムラ）を低減出来る。
【００７３】
また、前置上書き期間Ｔ１に出力されるセグメント駆動電圧ＶＳ１（白→白）の前置上書きパルスＰ１１ｐについて説明すると、前置上書きパルスＰ１１ｐは正電圧＋Ｖであって、そのあとに出力される上書きパルスＰ１２ｍは負電圧−Ｖである。ここで、電気泳動表示パネルに周期的に負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが印加されると、パネルに負電圧−Ｖの直流分が僅かずつ積算され、長期的に見て電気泳動表示パネルが劣化し、信頼性が低下する問題がある。
【００７４】
しかし、上書きパルスＰ１２ｍの印加の前にパルス幅が等しく反対極性である前置上書きパルスＰ１１ｐを印加することにより、表示パネルは完全に交流化駆動が行われ、表示パネルの電極間に逆向きの電流が繰り返し流れて直流分の印加が打ち消される。これにより、電気泳動表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた長寿命の表示パネルを実現することが出来る。また、セグメント駆動電圧ＶＳ２（黒→黒）の前置上書きパルスＰ１１ｍについても同様であり、上書きパルスＰ１２ｐと組み合わされて、電気泳動表示パネルを交流化駆動することが出来る。
【００７５】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０（白→黒）は、表示セグメントを白表示から黒表示に書き換えるときに出力される駆動電圧である。このセグメント駆動電圧ＶＳ１０（白→黒）は、負電圧−Ｖの前置表示反転パルスＰ１３ｍが前置表示反転期間Ｔ３に出力され、続いて表示を黒とするために正電圧＋Ｖの表示反転パルスＰ１４ｐが表示反転期間Ｔ４に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００７６】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１１（黒→白）は、表示セグメントを黒表示から白表示に変化するときに出力される駆動電圧である。このセグメント駆動電圧ＶＳ１１（黒→白）は、正電圧＋Ｖの前置表示反転パルスＰ１３ｐが前置表示反転期間Ｔ３に出力され、続いて表示を白とするために負電圧−Ｖの表示反転パルスＰ１４ｍが表示反転期間Ｔ４に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。ここで、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのパルス幅は、表示を反転させる（表示を書き換える）ための駆動パルスであるので所定の長さが必要であり、一例として約３００ｍＳである。
【００７７】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１の前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐの作用について説明すると、表示期間Ｔ０が続いて白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づいた状態を、前置表示反転パルスによって一旦正規の白又は黒の濃度に戻してから、表示反転パルスＰ１４ｐ、Ｐ１４ｍによって目的の黒又は白の濃度に書き換えて、書き換え後の濃度を正規のレベルにするという作用がある。これにより、表示の濃淡ムラを低減することが出来る。この前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅は、１０ｍＳ、またはそれ以下のパルス幅で十分であり、この前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅を必要以上に長くすると、表示にちらつきが見えるので好ましくない。
【００７８】
これらの前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐと、表示反転パルスＰ１４ｐ、Ｐ１４
ｍは、前述の駆動パルス発生部２０（図１参照）によって生成される。
【００７９】
ここで、第１の実施形態の各駆動パルスのパルス幅をまとめると、前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍと上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は等しく、推奨するパルス幅は、常温でパルス幅の下限はコントラストから約１００ｍＳであり、パルス幅の上限は表示のちらつきから約１５０ｍＳである（図１６参照）。また、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅は約１０ｍＳ、またはそれ以下である。また、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのパルス幅は、約３００ｍＳである。これによって、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅より広い構成となる。
【００８０】
すなわち、第１の実施形態の駆動電圧は、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅を等しくすると共に、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅の下限値は、表示のコントラストが低下しない領域で決定し、パルス幅の上限値は、表示のちらつきが目立たない領域で決定するのである。これは、後述する第２〜第４の実施形態においても適応される。
【００８１】
なお、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅は、表示装置が表示するアプリケーションの要求に応じて、前述の下限値と上限値の範囲内で選択して良い。たとえば、表示のちらつきが比較的許容されるアプリケーションでは、パルス幅を上限値に近い値に選択する。これにより、コントラストがさらに良好な表示を実現できる。また、表示のちらつきが目立たないことを要求されるアプリケーションでは、パルス幅を下限値に近い値に選択する。これにより、ちらつきが目立たない良好な表示を実現できる。
【００８２】
以上のように、第１の実施形態によれば、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を等しくすることで、表示パネルは完全交流化駆動されるので、表示パネルに直流電圧の印加が積算されず、表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた長寿命の表示装置を実現することが出来る。また上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を、従来例より長く構成し、前置表示反転パルスに対して長くすることで、表示のコントラストを従来よりさらに高くすることが可能であり、視認性に優れた見栄えの良い表示装置を提供することが出来る。
【実施例２】
【００８３】
［第２の実施形態の構成説明：図１］
次に、第２の実施形態の表示装置の説明を行う。第２の実施形態の表示装置の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるので、第２の実施形態の構成は図１を参照として詳細な説明は省略する。ここで、第２の実施形態は、前置上書きパルスを複数に分割していることが第１の実施形態と異なる点であるが、複数に分割した前置上書きパルスは、図１に示す波形パラメータ部１２に記憶される波形パラメータを換えることで得られるので、ブロック図として構成上の違いはないのである。
【００８４】
［第２の実施形態の駆動電圧の説明：図１、図３］
次に、第２の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧について図３のタイミングチャートを用いて説明する。なお、第２の実施形態の構成は、前述したように、第１の実施形態の構成と同様であるので、構成は図１を参照とする。
【００８５】
図３において、４種類のセグメント駆動電圧ＶＳ３、ＶＳ４、ＶＳ１０、ＶＳ１１は表示パネル５０（図１参照）のセグメント電極ＳＥＧに印加される駆動電圧である。ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ３とＶＳ４は、表示の書き換えが行われないためにコントラストが低下することを防ぐための上書きパルスを印加するための駆動電圧である。セグメン
ト駆動電圧ＶＳ３は表示セグメントが白表示のときに白を上書きし（白→白）、セグメント駆動電圧ＶＳ４は表示セグメントが黒表示のときに黒を上書きする（黒→黒）。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ３とＶＳ４は、スタート信号ＳＴに同期して、複数の前置上書きパルスを出力する前置上書き期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃと、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ２と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。
【００８６】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０とＶＳ１１は、表示を変化させる場合に表示反転パルスを印加するための駆動電圧であり、第１の実施形態のセグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００８７】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ３（白→白）は、正電圧＋Ｖの複数の前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃが前置上書き期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃに出力され、続いて負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００８８】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ４（黒→黒）は、負電圧−Ｖの複数の前置上書きパルスＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃが前置上書き期間Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃに出力され、続いて正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【００８９】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ３の前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃの合計のパルス幅と上書きパルスＰ１２ｍのパルス幅は等しく構成され、また、セグメント駆動電圧ＶＳ４の前置上書きパルスＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃの合計のパルス幅と上書きパルスＰ１２ｐのパルス幅も等しく構成される。
【００９０】
また、そのパルス幅の下限は、図１６で前述したように、上書きパルスのパルス幅が５０ｍＳ以下になると、コントラストが急激に低下するので、常温で５０ｍＳ以上が必要であり、さらには、表示のコントラストが良好な領域となる１００ｍＳ以上であると良い。また、パルス幅の上限は、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象を少なくすることが出来るので、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を２００ｍＳ程度まで広げてもちらつきが目立たなくなる。
【００９１】
ここで、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象が少なくなる理由は、前述の図１０で示した電気泳動型の表示パネル５０は、内部の白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂが分散媒６２中を電気泳動によって移動するが、その帯電粒子の移動が、分割された個々の前置上書きパルスの短いパルス幅に応答できないためと考えられる。なお、前置上書きパルスの分割数は限定されないが、分割数が多すぎると（個々のパルス幅が短すぎると）、実質的には複数のパルスが一体化して分割の効果が減少する。
【００９２】
また、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐは、第１の実施形態の駆動電圧と同様に、電気泳動表示パネルの特性である電圧無印加状態を続けた場合に白又は黒の表示濃度が変化して灰色に近づき、表示のコントラストが次第に低下する現象を低減させることを目的としている。
【００９３】
また、複数の前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃ、及びＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃについても、第１の実施形態の駆動電圧と同様に、上書きパルスに対して極性が異なる前置上書きパルスを印加して交流化駆動を行い、表示パネルの劣化を防ぐことを目的としている。
【００９４】
ここで、第２の実施形態の各駆動パルスのパルス幅をまとめると、前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃの合計パルス幅、及びＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃの合計パルス幅と、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は等しく、そのパルス幅の下限はコントラストから常温で約１００ｍＳ、パルス幅の上限はちらつき現象が少なくなるので約２００ｍＳである。また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１の前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐと、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのそれぞれのパルス幅は、第１の実施形態と同様である。これによって、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅より広い構成となる。ただし分割された前置上書きパルスＰ１１ｐａ、Ｐ１１ｐｂ、Ｐ１１ｐｃ、及びＰ１１ｍａ、Ｐ１１ｍｂ、Ｐ１１ｍｃにおける一つのパルスは、前置表示反転パルスよりパルス幅が長いとは限らない。
【００９５】
以上のように、第２の実施形態によれば、前置上書きパルスを複数に分割することで、表示パネルのちらつき現象を少なくすることが出来るので、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の上限値を長く設定できる。これにより、上書きパルスと前置上書きパルスの許容されるパルス幅範囲が広くなるので、温度変化や表示パネルの製造ばらつきなどの影響が少ない、安定した表示を維持する表示装置を提供することが出来る。
【実施例３】
【００９６】
［第３の実施形態の構成説明：図１］
次に、第３の実施形態の表示装置の説明を行う。第３の実施形態の表示装置の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるので、第３の実施形態の構成は図１を参照として詳細な説明は省略する。ここで、第３の実施形態は、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることが第１の実施形態と異なる点であるが、休止期間を設けた上書きパルスと前置上書きパルスは、図１に示す波形パラメータ部１２に記憶される波形パラメータを換えることで得られるので、ブロック図として構成上の違いはないのである。
【００９７】
［第３の実施形態の駆動電圧の説明：図１、図４、図５］
次に、第３の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧について図４のタイミングチャートを用いて説明する。なお、第３の実施形態の構成は、前述したように、第１の実施形態の構成と同様であるので、構成は図１を参照とする。
【００９８】
図４において、４種類のセグメント駆動電圧ＶＳ５、ＶＳ６、ＶＳ１０、ＶＳ１１は表示パネル５０（図１参照）のセグメント電極ＳＥＧに印加される駆動電圧である。ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ５とＶＳ６は、表示の書き換えが行われないためにコントラストが低下することを防ぐための上書きパルスを印加するための駆動電圧である。セグメント駆動電圧ＶＳ５は表示セグメントが白表示のときに白を上書きし（白→白）、セグメント駆動電圧ＶＳ６は表示セグメントが黒表示のときに黒を上書きする（黒→黒）。そして、セグメント駆動電圧ＶＳ５とＶＳ６は、前置上書きパルスを出力する前置上書き期間Ｔ１と、上書きパルスを出力する上書き期間Ｔ２と、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２の間にある休止期間Ｔ５と、表示状態を維持するための表示期間Ｔ０との期間で構成される。
【００９９】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１は、表示を変化させる場合に表示反転パルスを印加するための駆動電圧であり、第１の実施形態のセグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【０１００】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ５（白→白）は、正電圧＋Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｐが前置上書き期間Ｔ１に出力され、そのあと、所定の長さの休止期間Ｔ５の後に、負電圧−Ｖの上書きパルスＰ１２ｍが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は
、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【０１０１】
また、セグメント駆動電圧ＶＳ６（黒→黒）は、負電圧−Ｖの前置上書きパルスＰ１１ｍが前置上書き期間Ｔ１に出力され、そのあと、所定の長さの休止期間Ｔ５の後に、正電圧＋Ｖの上書きパルスＰ１２ｐが上書き期間Ｔ２に出力され、その後の表示期間Ｔ０は、共通電極ＣＯＭと同電位の０Ｖが印加される。
【０１０２】
ここで、セグメント駆動電圧ＶＳ５の前置上書きパルスＰ１１ｐのパルス幅と上書きパルスＰ１２ｍのパルス幅は等しく構成され、また、セグメント駆動電圧ＶＳ６の前置上書きパルスＰ１１ｍのパルス幅と上書きパルスＰ１２ｐのパルス幅も等しく構成される。
【０１０３】
また、そのパルス幅の下限は、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間Ｔ５を設けることで、パルス幅の減少によるコントラストの低減が緩和されて許容できるパルス幅範囲を広げることが出来るので、７０ｍＳ〜８０ｍＳ以上のパルス幅であればコントラストが良好な領域となる。また、パルス幅の上限は、上書きパルスのパルス幅が１５０ｍＳを越えると、表示のちらつきが目立つので、１５０ｍＳ以下であると良い。
【０１０４】
ここで、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間Ｔ５を設けることで表示のコントラストの低下が緩和される理由は、休止期間Ｔ５を設けることで、前置上書きパルスによって移動を始めた帯電粒子を一旦安定させた後に、反対極性の上書きパルスを印加するので、上書きパルスによる効果が十分に発揮されると考えられる。したがって、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が比較的短くても、コントラストの低下を改善することが出来る。
【０１０５】
図５は、休止期間Ｔ５を設けた第３の実施形態の駆動電圧の効果を説明するグラフである。図５において横軸は上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅（ｍＳ）であり、縦軸は表示パネルの光反射率Ｒである。グラフ上、実線で示す反射率ＲｗとＲｂが、前述の図１６の光反射率と同一であり、休止期間Ｔ５がない場合の上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅に対する光反射率の変化である。また、破線で示す光反射率Ｒｗ´は、所定の休止期間Ｔ５を設けた白表示における光反射率であり、破線で示す光反射率Ｒｂ´は、所定の休止期間Ｔ５を設けた黒表示における光反射率である。この図５によって、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２の間に休止期間Ｔ５を設けることによって、パルス幅が比較的短い領域まで表示のコントラストが良好であることが理解できる。
【０１０６】
なお、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐと前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍの目的は、前述の第１及び第２の実施形態と同様である。
【０１０７】
ここで、第３の実施形態の各駆動パルスのパルス幅をまとめると、セグメント駆動電圧ＶＳ５、ＶＳ６の前置上書きパルスＰ１１ｐ、Ｐ１１ｍと上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は等しく構成される。そして、そのパルス幅の下限は、本実施形態の効果によって、常温で約７０〜約８０ｍＳまで良く、パルス幅の上限はちらつきを考慮して約１５０ｍＳである。また、セグメント駆動電圧ＶＳ１０、ＶＳ１１の前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐと、表示反転パルスＰ１４ｐとＰ１４ｍのそれぞれのパルス幅は、第１の実施形態と同様である。これによって、上書きパルスＰ１２ｍ、Ｐ１２ｐのパルス幅は、前置表示反転パルスＰ１３ｍ、Ｐ１３ｐのパルス幅より広い構成となる。
【０１０８】
以上のように、第３の実施形態によれば、上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることで、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を短くしても、コントラストの低減をある程度防ぐことができるので、上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の下限値を短く設定できる。これにより、許容されるパルス幅の範囲が広がるので、
温度変化や表示パネルの製造ばらつきなどの影響が少ない、安定した表示を維持する表示装置を提供することが出来る。
【０１０９】
また、第２の実施形態の前置上書きパルスの分割と、第３の実施形態の上書きパルスと前置上書きパルスの間に休止期間を設けることを組み合わせることで、さらに、上書きパルスと前置上書きパルスの許容できるパルス幅範囲を広げられるので、温度変化や表示パネルのロット間ばらつきの影響を排除して、コントラストが良好で、ちらつきの少ない視認性に優れた表示装置を提供することが出来る。
【実施例４】
【０１１０】
［電気泳動表示パネルの温度特性の説明：図６］
次に、第４の実施形態の表示装置の説明を行う。第４の実施形態は、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変する実施例であるが、これは、電気泳動表示パネルが、温度によってコントラストが変化する特性を補正することを目的とした実施例である。この実施例を理解するために、まず、電気泳動表示パネルの温度特性を説明する。
【０１１１】
図６は、前述の図１６で示した電気泳動表示パネルの上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅の違いに対する光反射率の推移のグラフを基にして、電気泳動表示パネルの温度特性の一例を示したグラフである。図６において横軸は上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅（ｍＳ）であり、縦軸は表示パネルの光反射率である。グラフ上、実線が常温（２５℃）における白表示と黒表示の光反射率（Ｒｗ、Ｒｂ）であり、粗い破線が低温（０℃）における白表示と黒表示の光反射率であり、細かい破線が高温（５０℃）における白表示と黒表示の光反射率である。
【０１１２】
このグラフで明らかなように、電気泳動表示パネルは、低温時では上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅が１００ｍＳ以下になると、急激にコントラストが低下する。また、高温時ではパルス幅が５０ｍＳに近づいても、コントラストの低下はそれほど大きくはない。このように、電気泳動表示パネルは、駆動電圧のパルス幅に対するコントラストが、温度によって影響を受けることが理解できる。この温度特性の原因は、電気泳動表示パネルの駆動電圧に対する応答速度が、温度によって変化するからである。すなわち、電気泳動表示パネルの帯電粒子が、低温では駆動電圧に対して応答速度が遅くなり、高温では駆動電圧に対して応答速度が速くなるのである。
【０１１３】
［第４の実施形態の構成説明：図７］
次に、第４の実施形態の表示装置の構成について図７を用いて説明する。なお、第４の実施形態の表示装置の基本構成は、第１の実施形態の構成（図１）と同様であるので、同一要素には同一番号を付し、構成の異なる箇所を中心に説明する。図７において、４０は第４の実施形態としての表示装置である。表示装置４０は、帯電粒子の移動によって表示を行う表示パネル５０と、この表示パネル５０を駆動する駆動手段としての駆動ＩＣ１０と、温度センサ４１によって構成される。ここで、表示パネル５０は、前述の図９〜図１２で示した表示パネル５０と同様な構成であるので、図７においても同一番号を付す。
【０１１４】
温度センサ４１は、サーミスターなどの温度検出素子によって構成され、周囲の温度に応じてアナログ情報である温度信号Ｐ２を出力して駆動ＩＣ１０の制御部１１に入力する。駆動ＩＣ１０の制御部１１は、温度信号Ｐ２を入力し、図示しないが内部のＡＤ変換回路によってデジタル情報に変換し、温度制御信号Ｐ６を出力して波形パラメータ部１２に入力する。駆動ＩＣ１０の他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
【０１１５】
［第４の実施形態の動作説明：図７、図８］
次に、第４の実施形態の表示装置４０の基本動作を図８のフローチャートに基づいて説明する。尚、表示装置４０の構成は図７を参照とする。図８において、表示装置４０の駆動ＩＣ１０は、表示動作の最初として、温度センサ４１からの温度信号Ｐ２を入力し、制御部１１の内部のＡＤ変換回路（図示せず）でデジタル情報に変換する（ステップＳＴ１）。
【０１１６】
次に駆動ＩＣ１０の制御部１１は、表示装置４０の周囲温度が、常温範囲であるか、低温範囲であるか、高温範囲であるかを判断する（ステップＳＴ２）。ここで、一例として常温範囲は１５℃〜３５℃、低温範囲は１５℃以下、高温範囲は３５℃以上とする。なお、温度範囲の設定は限定されず任意でよい。
【０１１７】
次に制御部１１は、決定した温度範囲に基づいて、その温度範囲に添った駆動パルスのパルス幅を選択するために温度制御信号Ｐ６を出力して波形パラメータ部１２に入力する（ステップＳＴ３）。
【０１１８】
次に駆動ＩＣ１０の波形パラメータ部１２は、温度制御信号Ｐ６を入力し、その温度情報に基づいた駆動電圧の波形パラメータである波形信号Ｐ４を出力する（ステップＳＴ４）。
【０１１９】
次に駆動ＩＣ１０の駆動パルス発生部２０は、制御部１１からの制御信号Ｐ３と波形パラメータ部１２からの波形信号Ｐ４を入力し、制御信号Ｐ３に基づいて波形信号Ｐ４を選択し、内部カウンタ（図示せず）でクロック信号ＣＬＫを計数して選択された波形信号Ｐ４に基づいた駆動パルスＰ１０を出力する。また、出力ドライバ３０は、駆動パルスＰ１０を入力して、正電圧＋Ｖ、０Ｖ、負電圧−Ｖの３値によって構成される駆動電圧を出力する（ステップＳＴ５）。
【０１２０】
［第４の実施形態の駆動電圧の説明：図２］
次に、第４の実施形態の表示装置が出力する駆動電圧について説明するが、第４の実施形態の駆動電圧の基本波形は、第１の実施形態の駆動電圧（図２参照）と同様である。そして、温度が常温範囲である場合、前置上書き期間Ｔ１と上書き期間Ｔ２を一例として１００ｍＳとしたとすると、温度が低温範囲である場合は、波形パラメータ部１２によって、たとえば１２０ｍＳに設定し、また、温度が高温範囲である場合は、たとえば８０ｍＳに設定する。これにより、温度変化に応じて、前置上書きパルスと上書きパルスのパルス幅を変えることが出来るので、電気泳動表示パネルの温度特性を補正することが出来る。
【０１２１】
以上のように、第４の実施形態によれば、周囲温度に応じて上書きパルスと前置上書きパルスのパルス幅を可変することによって、周囲温度が変化してもコントラストが良好で、視認性に優れた表示装置を実現できる。これにより、周囲温度の影響を受けやすい携帯電話や腕時計用の表示装置として好適である。尚、第４の実施形態は、周囲温度を低温、常温、高温の３つの範囲を設定してパルス幅を可変する制御を行ったが、この制御に限定されるものではなく、温度によるパルス幅の切り替えは、さらに細かく実施しても良く、また場合によっては、低温と高温の２段階だけに分けで実施してもよい。なお、第４の実施形態は、第２の実施形態、または、第３の実施形態にも適応できることはもちろんである。
【０１２２】
また、本実施形態では、セグメント形状のセグメント電極を用いた場合で説明したが、電極にアクティブ素子などを用いたマトリクス表示であっても同様な効果を示す。また、本発明の実施形態で示したブロック図、タイミングチャート、フローチャート等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更してよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１、４０ 表示装置
１０ 駆動ＩＣ
１１ 制御部
１２ 波形パラメータ部
２０ 駆動パルス発生部
３０ 出力ドライバ
４１ 温度センサ
５０ 表示パネル
５１ 樹脂基板
５５ フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
６０ マイクロカプセル
６３ 帯電粒子
ＣＯＭ 共通電極
ＳＥＧ セグメント電極
Ｐ１ 表示データ
Ｐ２ 温度信号
Ｐ３ 制御信号
Ｐ４ 波形信号
Ｐ６ 温度制御信号
Ｐ１０ 駆動パルス
Ｐ１１ｐ、Ｐ１１ｍ 前置上書きパルス
Ｐ１２ｐ、Ｐ１２ｍ 上書きパルス
Ｐ１３ｐ、Ｐ１３ｍ 前置表示反転パルス
Ｐ１４ｐ、Ｐ１４ｍ 表示反転パルス
ＣＬＫ クロック信号
ＳＴ スタート信号
Ｔ０ 表示期間
Ｔ１ 前置上書き期間
Ｔ２ 上書き期間
Ｔ３ 前置表示反転期間
Ｔ４ 表示反転期間
Ｔ５ 休止期間
ＶＳ１〜ＶＳ６、ＶＳ１０、ＶＳ１１ セグメント駆動電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入され、この帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネルと、表示データを入力して前記表示パネルの電極に駆動電圧を印加する駆動手段と、を備える表示装置であって、
前記駆動手段は、入力された前記表示データを記憶する制御部と、前記駆動電圧の各種波形を記憶する波形パラメータ部と、前記制御部に記憶された前記表示データに基づいて前記波形パラメータ部からの波形信号を選択して駆動パルスを生成する駆動パルス発生部と、を有し、
前記駆動パルス発生部は、前記表示データが変化する場合には、表示を書き換える表示反転パルスを前記電極へ出力し、前記表示データが変化しない場合には、前記電極へ上書きする上書きパルスを出力し、前記表示反転パルスを出力する前には前記表示反転パルスと極性が異なる前置表示反転パルスを出力し、前記上書きパルスを出力する前には前記上書きパルスと極性が異なる前置上書きパルスを出力し、前記上書きパルスと前記前置上書きパルスは同じパルス幅で構成され、前記前置上書きパルスは前記前置表示反転パルスよりパルス幅が長いことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記前置上書きパルスは、複数に分割されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記上書きパルスと前記前置上書きパルスの間に休止期間を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに周囲温度を測定する温度センサを設け、前記制御部は前記温度センサからの温度情報に基づいて前記上書きパルスと前記前置上書きパルスのパルス幅を変化させるように制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記上書きパルスと前記前置上書きパルスのパルス幅は、常温で５０ｍＳ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、前記一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて前記帯電粒子が電気泳動により移動する電気泳動型表示パネルであって、
前記一対の基板のうち一方の基板の電極は複数のセグメント電極であり、他方の基板の電極は前記複数のセグメント電極と対向する一つの共通電極であり、前記駆動手段は、前記各セグメント電極をそれぞれ駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項１】
対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入され、この帯電粒子の移動によって表示を行うメモリ性を有する表示パネルと、表示データを入力して前記表示パネルの電極に駆動電圧を印加する駆動手段と、を備える表示装置であって、
前記駆動手段は、入力された前記表示データを記憶する制御部と、前記駆動電圧の各種波形を記憶する波形パラメータ部と、前記制御部に記憶された前記表示データに基づいて前記波形パラメータ部からの波形信号を選択して駆動パルスを生成する駆動パルス発生部と、を有し、
前記駆動パルス発生部は、前記表示データが変化する場合には、表示を書き換える表示反転パルスを前記電極へ出力し、前記表示データが変化しない場合には、前記電極へ上書きする上書きパルスを出力し、前記表示反転パルスを出力する前には前記表示反転パルスと極性が異なる前置表示反転パルスを出力し、前記上書きパルスを出力する前には前記上書きパルスと極性が異なる前置上書きパルスを出力し、前記上書きパルスと前記前置上書きパルスは同じパルス幅で構成され、前記前置上書きパルスは前記前置表示反転パルスよりパルス幅が長いことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記前置上書きパルスは、複数に分割されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記上書きパルスと前記前置上書きパルスの間に休止期間を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに周囲温度を測定する温度センサを設け、前記制御部は前記温度センサからの温度情報に基づいて前記上書きパルスと前記前置上書きパルスのパルス幅を変化させるように制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記上書きパルスと前記前置上書きパルスのパルス幅は、常温で５０ｍＳ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、前記一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて前記帯電粒子が電気泳動により移動する電気泳動型表示パネルであって、
前記一対の基板のうち一方の基板の電極は複数のセグメント電極であり、他方の基板の電極は前記複数のセグメント電極と対向する一つの共通電極であり、前記駆動手段は、前記各セグメント電極をそれぞれ駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−３２４８９（Ｐ２０１２−３２４８９Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７０３５３（Ｐ２０１０−１７０３５３）
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【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】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【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】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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