JP2007256472A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気泳動型の表示装置を駆動する際、長時間駆動すると、周辺電極の白さが低下し、表示ムラとして見える問題があった。
【解決手段】セグメント電極と周辺電極を含む第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、セグメント電極と周辺電極とのそれぞれに印加する電圧と、コモン電極に印加する電圧との間の電位極性に応じて、帯電粒子を移動させて表示を行う表示装置において、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、駆動期間において、セグメント電極へ印加するパルス幅又はパルス高より、周辺電極に印加するパルス幅又はパスル高が大きいことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気泳動型の表示装置を駆動するための駆動方法に関するものである。

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。

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。

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。

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。

以下、第１の従来例の駆動方法を詳細に説明する。図１１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とがある。周辺電極８５の周辺には、背景を白や黒に書き込むための周辺電極８７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。

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と該セグメント電極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。

図９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７７は、1個のコモン電極と７個のセグメント電極と１個の周辺電極を有している。セグメント電極８５としてセグメント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７７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７７のセグメント０〜６の背景ＢＧは、周辺電極８７である。

表示パネル７７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７個のセグメント電極と１個の周辺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、周辺電極ＢＧに対応するリード線はｂｇ、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。

図６は表示パネル７７の各電極に印加される電圧の波形図であり、図１０は表示パネル７７の表示状態がどのように変化するか、表示パネル７７の表示状態を示している。図６の駆動波形は、表示パネル７７の表示状態を変化させるための駆動期間１０と、変化後の表示期間１１の２つの期間で構成してある。波形６２はコモン電極に印加される電圧波形であり、波形６３〜６６はセグメント電極のいずれか、および、周辺電極へ印加される電圧波形である。波形６３、６４、６５および６６はそれぞれ印加されるセグメントあるいは周辺電極が、（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。

図１０は、表示パネル７７を表示状態７８（数字の２）から表示状態７９（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７８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および周辺電極ＢＧが白である。変化後の表示状態７９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および周辺電極ＢＧが白となる。

図１０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６における波形６２を印加し、セグメント５および周辺電極ＢＧは、白表示から白表示の変化とするので、図６における波形６３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６における波形６４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６における波形６５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６における波形６６を印加する。

次に図６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。

この第１の従来例を用いて、図９に示した表示パネル７７を３値駆動した場合、セグメント０〜６は、何回かの書き換えにより、白か黒に変化するが、周辺電極ＢＧは常に白表示のままであり、電圧が長時間印加がされていないため、表示素子内の帯電粒子が僅かに動いてしまい、白表示の白さが多少低下して灰色に変化し、セグメント０〜６の白さとの差が、残像として認識される問題がある。

また第２の従来例として、例えば既存の液晶用セグメントドライバ等を流用したもので、駆動出力が０ｖ、＋Vの２値のみ取りうるものがある。以降の説明において、この種の駆動を「２値駆動」と呼ぶこととする。上記２値駆動においては、セグメントを白表示から黒表示へ変化させたい場合はコモン電極を０ｖ、セグメント電極を＋Vとし、セグメントを黒表示から白表示へ変化させたい場合には、コモン電極を＋V、セグメント電極を０ｖとする。

第２の従来例を、図７を用いて、簡単に説明する。図７は、２値駆動を行うための駆動波形図である。期間１２は図１１に示した表示体８１の表示状態を黒表示から白表示へ変化させるための白駆動期間であり、期間１３は表示状態を白表示から黒表示へ変化させるための黒駆動期間であり、期間１１は変化後の表示期間である。

波形７２はコモン電極８３に印加する電圧波形であり、波形７３ａ〜７６ａはセグメント電極８５のいずれか、および、周辺電極８７へ印加する電圧波形であり、波形７３ｂ〜７６ｂはそれぞれ波形７３ａ〜７６ａの電位をコモン電位から見た相対電圧波形である。コモン電極８３とセグメント電極８５のいずれかの間、あるいは、コモン電極８３と周辺電極８７の間に実際に印加される相対電圧は波形７３ｂ〜７６ｂとなる。

図７における波形７３，７４，７５および７６は、それぞれ印加されるセグメントあるいは周辺電極が、（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、とそれぞれ変化させる時に印加する電圧波形である。黒表示から黒表示へ変化させる波形７６は、図６における波形６６と異なり、セグメントを黒表示からいったん白表示へ変化させ、その後黒表示へ戻す。

この第２の従来例を用いて、図９に示した表示パネル７７を２値駆動しても、セグメント０〜６は、何回かの書き換えにより、白か黒に変化するが、周辺電極ＢＧは、まったく相対電圧波形が印加されずに、常に白表示のままであり、やはり電圧が長時間印加がされていないため、表示素子内の帯電粒子が僅かに動いてしまい、白表示の白さが多少低下して灰色に変化し、セグメント０〜６との白さの差が残像として認識される問題がある。

特開２００５−１８０２１号公報（第１３頁、第９図）

本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、駆動方法を改良し、電気泳動方式の表示装置の残像を低減するようにしたものである。

本発明の表示装置は、セグメント電極と周辺電極を含む第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と前記周辺電極とのそれぞれに印加する電圧と、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周辺電極と前記コモン電極に印加されるそれぞれの駆動波形は、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を駆動する駆動期間のパルス幅又はパルス高より、前記周辺電極を駆動する駆動期間のパルス幅又はパルス高が大きいことを特徴とする。

また、前記セグメント電極と前記周辺電極と前記コモン電極に印加される駆動波形は、少なくとも白駆動期間と黒駆動期間と表示期間とを備え、前記セグメント電極を駆動する
白駆動期間と黒駆動期間のパルス幅又はパルス高より、前記周辺電極を駆動する白駆動期間と黒駆動期間のパルス幅又はパルス高が大きいことを特徴とする。

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。

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。

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。

上述のように、本発明に係る駆動方法によると、周辺電極の白さの低下を抑えることができ、その結果、書き換えの行われたセグメント０〜６との白さの差である残像が低減し、高画質の表示装置を提供できる。

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方法で、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９で図示した電極構成を採用することができる。

まず、発明に用いる表示体について図８を用いて説明する。図８は表示装置であるマイクロカプセル型の表示体９１の断面図を示す。透明電極であるＩＴＯからなるコモン電極９３を形成したＰＥＴ等の透明なフィルムからなる第２の基板９２と、金属等の導電体より成る複数のセグメント電極９５と１つの周辺電極９７が形成されたポリイミドフィルムからなる第１の基板９６と間に、直径数十ミクロンのマイクロカプセル９４が、接着層９０により接着されている。

マイクロカプセル９４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９８と正に帯電した黒色の粒子９９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９５に正電位を与えると、負に帯電した白色の粒子９８はセグメント電極９５側へ移動し、正に帯電した黒色の粒子９９がコモン電極９３側へ移動するため、第２の基板９２側から観察すると黒色表示となる。

逆にセグメント電極９５に負電位を与えると、正に帯電した黒色の粒子９９はセグメント電極９５側へ移動し、負に帯電した白色の粒子９８がコモン電極９３側へ移動するため、第２の基板９２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ことで、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９４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性がある。

本発明の駆動波形について説明する。図１は本発明の表示装置を駆動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する期間である。駆動期間１０は、２つの期間Ｔ１とＴ２で構成され、通常Ｔ１＝４００〜８００ｍｓ程度であり、Ｔ２＝１００〜２００ｍｓ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。また、印加する電圧Ｖは、通常５〜１５ｖ
であり、本実施例では、Ｖ＝１５ｖとした。

波形２２はコモン電極９３に印加される電圧波形であり、波形２３〜２６は図８のセグメント電極９５、図９におけるセグメント０〜６いずれかへ印加される電圧波形であり、波形２７〜３０は、図８の周辺電極９７、図９における周辺電極ＢＧに印加される電圧波形である。

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、それぞれ周辺電極ＢＧ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。

まず、全面黒に初期化した状態から、図１０に示す表示状態７８（数字の２）に変化させる場合を説明する。通常、電源を投入した段階で、全てのセグメントと周辺電極を黒と白に交互に書き換える動作を数回行い、表示状態を安定化させる。全面黒の状態から表示状態７８に変化させる場合、セグメント２、セグメント５、および周辺電極ＢＧを黒から白に書き換える。

コモン電極９３には図１における波形２２を印加し、セグメント２，５は、黒表示から白表示の変化であるので、図１における波形２５を印加し、他のセグメントは黒表示から黒表示の変化であるので、図１における波形２６を印加する。

周辺電極ＢＧも、黒表示から白表示の変化であるので、図１における波形２９を印加する。波形２９で周辺電極ＢＧに駆動期間１０で印加するパルス幅はＴ１＋Ｔ２となり、波形２５でセグメント２およびセグメント５に駆動期間１０で印加するパルス幅Ｔ１より大きくなっている。このように、周辺電極ＢＧにはセグメント２およびセグメント５に比べて白表示を表示するのに充分すぎるパルス幅の電圧が印加されるので、周辺電極における表示の白さは、セグメント２、セグメント５より僅かに白くなる。

つぎに、図９に示した表示パネル７７を、図１０に示した表示状態７８（数字の２）から表示状態７９（数字の３）へ変化させる場合を説明する。初期の表示状態７８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および周辺電極ＢＧが白である。変化後の表示状態７９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および周辺電極ＢＧが白となる。

図１０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１における波形２２を印加し、セグメント５は、白表示から白表示の変化とするので、図１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１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１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１における波形２６を印加する。

周辺電極ＢＧは、白表示から白表示の変化をするので、図１における波形２７を印加する。しかし、実際には、常に０ｖであり、電圧は印加されていない。つまり、セグメント５および周辺電極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にも、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。

一方、セグメント２の駆動期間１０には、波形２４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２５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。

つぎに、本発明の効果について説明する。図６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０〜６も、周辺電極ＢＧも同じパルス幅で書き込みを行っていた。そのため、全面黒にリセットした状態から、数字を表示した直後は、良好な表示がえられる。その後、表示状態の書き換えを数十〜数百回行うと、セグメント０〜６は、何回かは黒表示から白表示、あるいは、白表示から黒表示に変化し、白さが保たれる。

しかし、周辺電極ＢＧは、常に白表示を保ったままであり、書き換えが１回もなされず、その結果、徐々に白さが低下し、灰色となり、セグメント０〜６との白さの差が残像となり、画質が低下してしまう。

しかし、本発明の駆動方法では、周辺電極ＢＧの駆動期間１０の駆動パルス幅はＴ１＋Ｔ２であり、セグメント０〜６の駆動パルス幅Ｔ１より長いため、白表示を表示するのに充分すぎるパルス幅の電圧が印加されるので、全面黒にリセットした状態から、周辺電極ＢＧを白表示に変化させた際の白さがセグメント０〜６より良くなり、表示状態の書き換えを数十〜数百回行った後でも周辺電極ＢＧの白さ低下が少なく、セグメント０〜６との白さの差が少なくなり、残像が低減する。

さらに、長時間の書き換えを行うと、本発明の駆動方法を用いても、周辺電極ＢＧの白さは低下し、残像が発生するため、周辺電極ＢＧには図１の電圧波形２８を印加して白表示から黒表示に戻し、再度、電圧波形２９を印加して、周辺電極の白さを保持するリフレッシュ動作を行う必用がある。しかし、このリフレッシュ動作を行う時間間隔は、残像が低減したので、図６に示した従来例１より、２倍以上の時間でも問題なかった。

このように、本発明の駆動方法により、セグメント電極に印加する駆動期間のパルス幅より、周辺電極に印加する駆動期間のパルス幅を大きくすることで、残像の少ない表示装置を提供することが可能となる。

図２に、本発明の第２の実施例に係わる駆動波形を示す。表示パネルの構成は、図８および図９に示した第１の実施例と同一であるので省略する。この第２の実施例は、駆動期間において、セグメント電極に印加するパルス高より、周辺電極に印加するパルス高が大きいことが、第１の実施例と異なる。

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。図２における波形２２はコモン電極９３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９５の図９におけるセグメント０〜６のいずれかへ印加される電圧波形である。第１の実施例と同一波形であるので、図１と同じ番号としてある。図２における波形６７〜７０は、図９における周辺電極ＢＧに印加される電圧波形である。本実施例では、セグメント０〜６の駆動期間に印加するパルス幅と、周辺電極ＢＧに印加するパルス幅はＴ１で等しいが、セグメント０〜６の駆動期間に印加するパルス高はＶであり、周辺電極ＢＧの駆動期間に印加するパルス高は、Ｖ＋αである。

通常Ｔ１＝４００〜８００ｍｓ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。また、印加するセグメント電極に印加する電
圧Ｖは、通常５〜１５ｖであり、周辺電極にはα＝３〜１０ｖだけさらに高い電圧を印加する。本実施例では、Ｖ＝１５ｖ、α＝５ｖとしたので、周辺電極に印加するパルス高は、２０ｖとなる。

波形２３〜２６は、先の実施例と全く同一で、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、波形６７、６８、６９および７０は、それぞれ周辺電極ＢＧ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電圧波形である。

全面黒に初期化した状態から、図１０に示す表示状態７８（数字の２）に変化させる場合、セグメント２，５、および周辺電極ＢＧを黒から白に書き換える。先の実施例と同様に、コモン電極９３には図２における波形２２を印加し、セグメント２，５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２５を印加し、他のセグメント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２６を印加する。

周辺電極ＢＧも、黒表示から白表示の変化であるので、図２における波形６９を印加する。波形６９で周辺電極ＢＧに駆動期間１０で印加するパルス高はＶ＋αとなり、波形２５でセグメント２，５に印加するパルス高Ｖより大きくなっている。このように、周辺電極ＢＧにはセグメント２およびセグメント５に比べて白表示を表示するのに充分すぎるパルス高の電圧が印加されるので、周辺電極ＢＧにおける表示の白さは、セグメント２，５より僅かに白くなる。

そのために、本実施例の場合でも、表示状態の書き換えを数十〜数百回行った後でも周辺電極ＢＧの白さ低下が少なく、セグメント０〜６との白さの差が少なくなり、残像が低減し、高画質が得られる。

このように、本発明の駆動方法により、セグメント電極に印加する駆動期間のパルス高より、周辺電極に印加する駆動期間のパルス高を大きくすることで、残像の少ない表示装置を提供することが可能となる。

図３に、本発明の第３の実施例に係わる駆動波形を示す。表示パネルの構成は、図８および図９に示した第１の実施例と同一であるので省略する。この第３の実施例は、コモン電極に印加する電圧がＶであることが、第１の実施例と異なる。

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３２はコモン電極９３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９５の図９におけるセグメント０〜６のいずれかへ印加される電圧波形であり、波形３７〜４０は、図９における周辺電極ＢＧに印加される電圧波形である。本実施例でも、セグメント０〜６の駆動期間に印加するパルス幅はＴ１であり、周辺電極ＢＧの駆動期間に印加するパルス幅は、Ｔ１＋Ｔ２である。

波形３３、３４、３５および３６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３７、３８、３９および４０は、それぞれ周辺電極ＢＧ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電圧波形である。

本実施例では、コモン電極９３に印加される電圧波形３２は、常にＶである。そして、セグメント０〜６、および周辺電極ＢＧに印加する電圧波形は、０かＶか２・Ｖであり、Ｖだけシフトしている。セグメント電極に印加する電圧Ｖは、通常５〜１５ｖであり、本実施例では、Ｖ＝１５ｖとしたので、２・Ｖは３０ｖとなる。

この波形を用いることで、電源回路は正の電源だけで済むため、第１の実施例よりも低消費電力化をはかることが可能となる。しかし、実際に表示素子に印加される電圧波形は、コモン電極に印加される波形３２とセグメント電極に印加される相対電圧波形となり、第１の実施例と同一である。

そのために、全面黒表示にリセットした状態から、数字を表示した場合、第１の実施例と同様な効果により、周辺電極ＢＧの白さがセグメントより向上し、セグメントを何回か書き換えた後でも、残像が低減した高画質が得られる。

このように、本発明の駆動方法により、駆動電圧が正だけの場合でも、セグメント電極に印加する駆動期間のパルス幅より、周辺電極に印加する駆動期間のパルス幅を大きくすることで、残像の少ない表示装置を提供することが可能となる。

なお、本実施例では、０、Ｖ、２・Ｖの正の電源を用いたが、０、−Ｖ、−２・Ｖの負の電源だけを用いる駆動波形にしても、同様な効果が得られることは、明白である。

また、第２の実施例と同様に、本実施例においても、駆動期間に、周辺電極へ印加するパルス幅とセグメント電極に印加するパルス幅は同一とし、周辺電極へ印加するパルス高をセグメント電極に印加するパルス高より大きくしても、同様な効果が得られる。

図４に、本発明の第４の実施例に係わる駆動波形を示す。表示パネルは、図８と図９に示した第１の実施例の表示パネルと同一であるので省略する。

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、第１の実施例と異なる。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、反転期間９を設けることで、さらに表示ムラ等を低減することができる。

波形４２はコモン電極９３に印加される電圧波形であり、波形４３〜４６は図８のセグメント電極９５、図９におけるセグメント０〜６のいずれかへ印加される電圧波形であり、波形４７〜５０は、図８の周辺電極９７、図９における周辺電極ＢＧに印加される電圧波形である。本実施例でも、セグメント０〜６の駆動期間１０に印加するパルス幅はＴ１であり、周辺電極ＢＧの駆動期間１０に印加するパルス幅は、Ｔ１＋Ｔ２である。

駆動期間１０と表示期間１１に印加するセグメントに印加する波形４３〜４６および、周辺電極ＢＧに印加する波形４７〜５０は、図１に示した第１の実施例と同一であるので、説明は省略する。

つぎに、反転期間９の効果について説明する。表示する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、セグメント間に表示ムラが残る。

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、セグメント間の表示ムラを低減できる。さらにセグメントを駆動するパルス幅よりも、周辺電極ＢＧに印加する駆動期間パルス幅を大きくすることで、周辺電極とセグメント間の表示ムラを低減できる。なお、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、セグメント間の表示ムラを低減できる。

このように、本発明の駆動方法により、セグメントに印加する駆動期間のパルス幅より、周辺電極に印加する駆動期間のパルス幅を大きくすることで、周辺電極とセグメント間の残像を低減でき、さらに、反転期間９を備えた駆動波形を用いることで、セグメント間の残像も低減した、ムラの少ない高画質の表示装置を提供することが可能となる。

なお、実施例４では、＋Ｖ、０ｖ、−Ｖの電圧を用いたが、実施例３と同様に、＋２・Ｖ、＋Ｖ、０ｖの正の電圧のみの駆動波形、あるいは、０ｖ、−Ｖ、−２・Ｖの負の電圧のみの駆動波形を用いても、同様な表示装置を提供できることは、明白である。

また、第２の実施例と同様に、本実施例においても、駆動期間において、周辺電極へ印加するパルス幅とセグメント電極に印加するパルス幅は同一とし、セグメント電極に印加するパルス高より、周辺電極へ印加するパルス高を大きくしても、同様な効果が得られる。

図５に、本発明の第５の実施例に係わる駆動波形を示す。表示パネルは、図８と図９に示した実施例１の表示パネルと同一であるので省略する。

本実施例は、駆動波形が３つの期間から構成され、印加する電圧レベルが＋Ｖだけである２値駆動を用いていることが、実施例１と異なる。本発明の駆動波形は、白駆動期間１２と黒駆動期間１３と表示期間１１からなる。

波形５２はコモン電極９３に印加される電圧波形であり、波形５３ａ〜５６ａは図８のセグメント電極９５、図９におけるセグメント０〜６のいずれかへ印加される電圧波形であり、波形５３ｂ〜５６ｂはそれぞれ波形５３ａ〜５６ａの電位をコモン電位から見た相対電圧波形である。波形５７ａ〜６０ａは、図８における周辺電極９７、図９における周辺電極ＢＧに印加される電圧波形であり、波形５７ｂ〜６０ｂはそれぞれ波形５７ａ〜６０ａの電位をコモン電位から見た相対電圧波形である。

セグメント０〜６の白駆動期間１２に印加するパルス幅はＴ１であり、周辺電極ＢＧの白駆動期間１２に印加するパルス幅は、Ｔ１＋Ｔ２である。セグメント０〜６の黒駆動期間１３に印加するパルス幅はＴ３であり、周辺電極ＢＧの黒駆動期間に印加するパルス幅は、Ｔ３＋Ｔ４である。ここで、Ｔ１＝Ｔ３、Ｔ２＝Ｔ４とし、白駆動期間１２と黒駆動期間１３を等しくすることで、表示素子に直流が印加されることを防いでいる。

図５における波形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）黒表示から黒表示へ、とそれぞれ変化させる時に印加する電圧波形である。図５における波形５７，５８，５９および６０は、周辺電極ＢＧ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、とそれぞれ変化させる時に印加する電圧波形である。

本実施例の場合、図７に示した第２の従来例と同様に、印加する電圧はＶ又は０ｖの２値で済むので、駆動回路の小型化や低消電化が可能となるが、一方、黒表示と白表示を同時に書き込むことができず、駆動時間が長くなる欠点がある。

２値駆動を用いて、表示パネルを図１０における表示状態７８（数字の２）から表示状態７９（数字の３）へ変化させる場合を説明する。図１０における表示状態７８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および周辺電極ＢＧが白である。最終の表示状態７９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および周辺電極ＢＧが白となる。

このような表示状態を実施する場合には、コモン電極には、図５における波形５２が印加され、セグメント５には、白表示から白表示の変化であるので波形５３が印加され、セグメント２は白から黒の変化であるので波形５４が印加され、セグメント４は黒から白の変化であるので波形５５が印加され、セグメント０、１、３および６は黒から黒の変化であるので波形５６が印加され、周辺電極ＢＧは、白表示から白表示の変化であるので波形５７が印加される。

ここで、セグメント４は、白駆動期間１２で白に書き換えられる。また、黒表示のセグメント０、１、３および６も、白駆動期間１２で一旦、白に書き換えてから、黒駆動期間１３で、黒表示としている。つまり、図１０における表示状態７８から表示状態７９へ変化する過程で、全てのセグメントと周辺電極がいったん白となる表示状態が出現する。

この２値駆動の場合でも、図９に示した表示パネル７７を駆動した場合、セグメント０〜６は、何回かの書き換えにより、白か黒に変化するが、周辺電極ＢＧは、常に白状態であり、波形５７が印加される。この波形５７は、周辺電極に印加する波形５７ａの白駆動期間１２はＶであるが、相対電圧波形５７ｂは０ｖであり、まったく相対電圧波形が印加されずに、僅かに白さが低下して灰色となる。そのため、周辺電極ＢＧとセグメント０〜６との白さの差が、残像として認識される問題がある。

そこで、全面黒に初期化した状態から、図１０に示す表示状態７８（数字の２）に変化させる場合、セグメント２、５には波形５５を印加し、セグメント０，１，３、４、６には波形５６を印加する。周辺電極ＢＧは、黒表示から白表示の変化であるので、波形５９を印加する。白駆動期間１２の波形５９で周辺電極ＢＧに印加するパルス幅はＴ１＋Ｔ２となり、波形５５でセグメント２，５に印加する白駆動期間１２のパルス幅Ｔ１より長くなっている。このため、周辺電極ＢＧの白さは、セグメント２，５より僅かに白くなり、表示状態の書き換えを数十〜数百回行った後でも周辺電極ＢＧの白さの低下が少なく、セグメント０〜６との白さの差が少なくなり、残像が低減する。

さらに、長時間の書き換えを行うと、本発明の駆動方法を用いても、周辺電極ＢＧの白さは低下し、残像が発生するため、周辺電極ＢＧには図５の電圧波形５８を印加して白表示から黒表示に戻し、再度、電圧波形５９を印加して、周辺電極の白さを保持するリフレッシュ動作を行うことが好ましい。

このように、本発明の駆動方法により、セグメントに印加する白駆動期間のパルス幅と黒駆動期間のパルス幅より、周辺電極に印加する白駆動期間のパルス幅と黒駆動期間のパルス幅を大きくすることで、２値駆動の場合でも、残像の少ない表示装置を提供すること
が可能となる。

また、第２の実施例と同様に、本実施例においても、白駆動期間と黒駆動期間において、周辺電極へ印加するパルス幅とセグメント電極に印加するパルス幅は同一とし、セグメント電極に印加するパルス高より、周辺電極へ印加するパルス高を大きくしても、同様な効果が得られる。なお、この場合、白駆動期間のパルス高と黒駆動期間のパルス高を等しくし、直流成分が表示素子に印加されないようにすることが好ましい。

また、実施例１〜５では、表示素子として、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。

また、実施例１〜５では、第１の基板６６として、セグメント電極９５と周辺電極９７を形成したポリイミドフィルムを用いたが、ポリイミドフィルムの代わりに、カーボン印刷でセグメント電極と周辺電極を印刷したＰＥＴフィルムや、ガラエポ基板を用いても、同様な表示装置を提供できる。

また、実施例１〜５では、表示素子としてマイクロカプセル型の電気泳動素子を用いたが、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ることも可能である。例えば、図１１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隔壁型電子インクを用いて、本発明の駆動方法を適用し、周辺電極とセグメント間のムラを低減できる。

また、実施例１〜５では、表示素子としてマイクロカプセル型の電気泳動素子を用いたが、マイクロカプセル型の電子インクの変わりに、電子粉流体を用いることも可能である。例えば、図１１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電子粉流体を用いて、本発明の駆動方法を適用し、周辺電極とセグメント間のムラを低減できる。

以上の説明から明らかなように、本発明の駆動方法を用いることで、セグメント電極に印加する駆動期間のパルス幅又はパルス高より、周辺電極に印加する駆動期間のパルス幅又はパルス高を大きくすることで、残像の少ない高画質の電気泳動方式の表示装置を提供できる。

本発明の第１の実施例に係る駆動波形図。 本発明の第２の実施例に係る駆動波形図。 本発明の第３の実施例に係る駆動波形図。 本発明の第４の実施例に係る駆動波形図。 本発明の第５の実施例に係る駆動波形図。 第１の従来例に係る駆動波形図。 第２の従来例に係る駆動波形図。 本発明の表示体の断面図。 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。 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。 従来例で用いるで表示体の断面図。

符号の説明

９・・・反転期間
１０・・・駆動期間
１１・・・表示期間
１２・・・白駆動期間
１３・・・黒駆動期間
７７・・・表示パネル
０、１、２、３、４、５、６・・・セグメント電極（セグメント）
ＢＧ・・・周辺電極（背景）
９０・・・接着層
８１、９１・・・表示体
８２、９２・・・第２の基板
８３、９３・・・コモン電極
８４、９４・・・表示素子（マイクロカプセル）
８５、９５・・・セグメント電極
８６、９６・・・第１の基板
８７、９７・・・周辺電極
９８・・・負に帯電した白色の粒子
９９・・・正に帯電した黒色の粒子

Claims (5)

1. セグメント電極と周辺電極を含む第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と前記周辺電極とのそれぞれに印加する電圧と、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周辺電極と前記コモン電極とに印加されるそれぞれの駆動波形は、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を駆動する駆動期間のパルス幅又はパルス高より、前記周辺電極を駆動する駆動期間のパルス幅又はパルス高が大きいことを特徴とする表示装置。
2. 前記駆動期間は、少なくとも白駆動期間と黒駆動期間とを備え、
   前記セグメント電極を駆動する白駆動期間と黒駆動期間のパルス幅又はパルス高より、前記周辺電極を駆動する白駆動期間と黒駆動期間のパルス幅又はパルス高が大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
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ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
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ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
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、前記隔壁内の空気又はガス中に封入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。

Images