JP4867247B2

JP4867247B2 - 表示装置、駆動装置及び駆動方法

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Publication number: JP4867247B2
Application number: JP2005267543A
Authority: JP
Inventors: 潤一郎石井; 慎太郎長崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2025-09-14
Also published as: JP2007079170A; EP1764775A3; DE602006010494D1; CN1932629A; EP1764775B1; EP1764775A2; CN101290450A; US20070057907A1; CN100549793C

Description

本発明は、電気泳動表示パネルを備えた表示装置、電気泳動表示パネルを駆動する駆動装置及び駆動方法に関する。

近年、液体中に分散した帯電粒子が電界印可により泳動する現象、つまり、電気泳動現象を利用した電気泳動表示パネルを備えた表示装置が提案されている。この種の電気泳動表示パネルは、電極間に、例えば白色と黒色の電気泳動粒子を封入した電気泳動層を設け、電極間にプラス電位又はマイナス電位の駆動電圧を印可することにより、白黒の電気泳動粒子のいずれかを表示面側へ移動させ、表示面の表示色を白や黒にすることができる（例えば、特許文献１参照）。また、この種の電気泳動表示パネルには、表示変化のない状態が長時間継続すると、駆動電圧を印加した際の電気泳動粒子の泳動が遅くなることが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭５２−７０７９１号公報特開昭５１−４１９９２号公報

電気泳動表示パネルは、表示変化のない状態が長時間継続すると泳動特性が変化するため、例えば白黒二色の粉末流体方式の電気泳動表示パネルでは、ある表示領域Ａを白色表示の状態（白色粒子が表示面側、黒色粒子が表示面と反対側の状態）が１０分間継続した後、その隣の表示領域Ｂが白色表示に切り替えられ、その後、両方の表示領域Ａ、Ｂが黒色に切り替えられると、表示領域Ａが、表示領域Ｂに比して若干白っぽい黒となり、隣接する表示領域間で色（到達反射率やコントラスト）が異なってしまう問題が生じる。
また、発明者らは、電気泳動表示パネルには、表示切替を行う際、色を切り替える面積が広いと、同じ駆動電圧を印可しても色が十分に切り替わらなくなる現象、つまり、切替面積に応じて泳動特性が変化する現象を見出した。この現象により、異なる面積の表示色を切り替えると、広い面積の方が到達反射率が低くなり、不均一が生じる問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる表示装置、電気泳動表示パネルを駆動する駆動装置及び駆動方法を提供することにある。

上述課題を解決するため、本発明は、表示装置において、電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルと、前記電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、前記電気泳動表示パネルの表示色を前記電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする。
この発明によれば、電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給するので、泳動特性の変化を補って表示色を切り替えることができ、表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる。

上記構成において、前記駆動手段は、前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替前の表示色の連続表示時間に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することが好ましい。この場合、切替前の表示色の連続表示時間に応じて、前記駆動電圧を印可するための駆動パルスの数を変化させた駆動信号を供給するか、切替前の表示色の連続表示時間に応じて、前記駆動電圧の印可時間を変化させた駆動信号を供給するか、切替前の表示色の連続表示時間に応じて、前記駆動電圧を変化させた駆動信号を供給するように構成すればよい。これらの構成によれば、表示色の連続表示時間に応じて変化する表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる。

上記構成において、前記駆動手段は、前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、表示色の切替面積に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することが好ましい。この場合、表示色の切替面積に応じて、前記駆動電圧を印可するための駆動パルスの数を変化させた駆動信号を供給するか、表示色の切替面積に応じて、前記駆動電圧の印可時間を変化させた駆動信号を供給するか、表示色の切替面積に応じて、前記駆動電圧を変化させた駆動信号を供給するように構成すればよい。これらの構成によれば、表示色の切替面積に応じて変化する表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる。

また、本発明は、電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルの電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、電気泳動表示パネルの表示色を電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動装置において、前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする。
この発明によれば、電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給するので、泳動特性の変化を補って表示色を切り替えることができ、表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる。

また、本発明は、電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルの電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、電気泳動表示パネルの表示色を前記電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動方法において、前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする。
この発明によれば、電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給するので、泳動特性の変化を補って表示色を切り替えることができ、表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる。

本発明は、電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替時の泳動特性に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給するので、表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る腕時計１の外観構成を示す図である。この図に示すように、腕時計１は、時計ケース２と、この時計ケース２に取り付けられ、ユーザの手首に巻き付けられる一対の時計バンド３とを備えている。時計ケース２は正面に時刻を表示するための時刻表示窓４が形成され、時刻を表示する表示パネル５を時刻表示窓４から視認可能に構成されている。また、時刻表示窓４には透明樹脂や透明ガラス等から形成されたカバー体６が嵌め込まれ、このカバー体６により表示パネル５が保護されている。さらに、時計ケース２には、時刻修正やモード変更等の各種指示を行うための操作ボタン８が設けられている。

上記表示パネル５は、複数のセグメントにより各種情報を表示するセグメント表示パネルが適用され、この表示パネル５の表示領域５Ｒには、図２に示すように、０〜９の数字を表示するためのセグメント（いわゆる７セグメント）５Ａが４列配列され、左２列のセグメント５Ａにより時刻の「時」が表示され、右２列のセグメント５Ａにより「分」が表示される。また、「時」のセグメント５Ａと「分」のセグメント５Ａの間には、「時」、「分」の区切りを示す文字（本例ではコロン）を表示するための正面視円形のセグメント５Ｂが配置されている。
また、同図に示すように、各セグメント５Ａ、５Ｂには、背景を表示する背景セグメント５Ｃが各々設けられており、これら背景セグメント５Ｃにより、各セグメント５Ａ、５Ｂにより表示される１文字（数字、コロン）毎に、背景（黒色又は白色の背景）が表示される。本実施の形態では、この表示パネル５に電気泳動表示パネルが用いられているが、その詳細な構成については後述する。また、以下の説明において、セグメント５Ａ〜５Ｃのそれぞれを特に区別する必要がないときは、セグメント５Ｘと表記する。

上記時計ケース２内には、表示パネル５と一体的に構成された時刻表示ユニット１０が配置されている。この時刻表示ユニット１０は、図３に断面図を示すように、回路基板１１Ａと、表示枠１１Ｂと、ディスプレイ基板１１Ｃと、透明基板１１Ｄと、これらを保持する回路押さえ１３とを備えている。
ディスプレイ基板１１Ｃは、その上面に、各セグメント５Ａ〜５Ｃに対応するセグメント電極１４と、共通電極用セグメント電極１５とが設けられている。
このディスプレイ基板１１Ｃの下面には、表示枠１１Ｂを介して回路基板１１Ａが配置され、この回路基板１１Ａには、表示駆動回路４０や制御部５０等を構成する素子１６が実装されている。上記回路基板１１Ａの上面には、上記素子１６（表示駆動回路４０等）に配線接続された接点１１Ａ１が設けられると共に、上記ディスプレイ基板１１Ｃの下面には、各電極１４、１５に配線接続された接点１１Ｃ１が設けられ、これら接点１１Ａ１及び１１Ｃ１は、表示枠１１Ｂを貫通する接続コネクタ１７を介して導通している。

さらに、回路基板１１Ａの側面には、スイッチ用電極１８が設けられ、このスイッチ用電極１８は、回路押さえ１３に設けられた板ばね１９を介して導通可能に構成され、この板ばね１９が上記操作ボタン８の押下操作によって変形した場合に、この変形した板ばね１９を介して導通する。この導通／非導通は、上記素子１６（本実施形態では制御部５０）によって検出される。また、上記回路基板１１Ａの下面には、上記素子１６に駆動電力を供給する電池（電源）２０が着脱自在に設けられる。更に、この回路基板１１Ａには、上記素子１６を覆う回路枠２１が固定され、この回路枠２１によって素子１６が保護されている。なお、上記電池２０には、一次電池であるボタン電池が適用されるが、これに限らず、二次電池を適用してもよい。

上記透明基板１１Ｄには、ディスプレイ基板１１Ｃ側の面に、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）蒸着等で形成された透明の共通電極２５が設けられ、この透明の共通電極２５とディスプレイ基板１１Ｃのセグメント電極１４との間には、電気泳動層３０が設けられると共に、透明の共通電極２５と共通電極用セグメント電極１５との間には、共通電極用導通材２６が介挿されている。この共通電極用導通材２６は、例えば、導電性ゴムで形成され、この導電性ゴムが共通電極２５と共通電極用セグメント電極１５との間の間隙に合わせて変形することにより、これら電極２５、１５間の導通が確実に確保されている。

上記電気泳動層３０は、図４に示すように、複数のマイクロカプセル３１から構成され、これらマイクロカプセル３１には、電気泳動分散液３３が封入され、この電気泳動分散液３３には、黒色の電気泳動粒子（以下、黒粒子という）３４と、白色の電気泳動粒子（以下、白粒子という）３５とが混合されて、二色の粉末流体方式の電気泳動層を構成している。これら黒粒子３４及び白粒子３５は互いに異なる極性に帯電しており、本実施形態では、黒粒子３４がプラスに帯電し、白粒子３５がマイナスに帯電している。

上記構成により、表示駆動回路４０により共通電極用セグメント電極１５（図２）が０Ｖ電位（アース電位：Ｌ電位という）に保持されて共通電極２５が０Ｖ電位とされると共に、所定のセグメント電極１４がプラス電位（Ｈ電位という）とされた場合、セグメント電極１４から共通電極２５に向かう電界が発生し、マイクロカプセル３１内のプラスに帯電した黒粒子３４が共通電極２５側に移動し、マイナスに帯電した白粒子３５がセグメント電極１４側に移動する。
これとは逆に、表示駆動回路４０により共通電極用セグメント電極１５がプラス電位（Ｈ電位）に保持されて共通電極２５がＨ電位とされると共に、所定のセグメント電極１４がＬ電位とされた場合、マイクロカプセル３１内のマイナスに帯電した白粒子３５が共通電極２５側に移動し、プラスに帯電した黒粒子３４がセグメント電極１４側に移動する。
このように、表示駆動回路４０が、共通電極２５及び各セグメント電極１４をＬ電位又はＨ電位に保持する駆動信号を供給することによって、外部から視認される透明基板１１Ｄ側（共通電極２５側）への黒粒子３４と白粒子３５との各移動量が調整され、外部から視認されるセグメント５Ｘの表示色が黒と白との間で変更される。

また、共通電極２５とセグメント電極１４との間に電位差が生じない場合には、電気泳動粒子（黒粒子３４、白粒子３５）の移動が生じないため、セグメント５Ｘの表示色は変化せずに以前の状態が維持される。
なお、本実施の形態では、表示駆動回路４０が昇圧回路を内蔵し、電池２０から供給される電圧（例えば３Ｖ）を昇圧して＋１２Ｖの電圧を生成して、この＋１２Ｖの電圧、或いは、０Ｖの電圧を駆動電圧としてセグメント電極１４及び共通電極２５に印可している。

図５は、時刻表示ユニット１０の電気的構成を示している。
制御部５０は、ディスプレイ基板１１Ｃに設けられた配線パターンを介して表示駆動回路４０や電池２０と電気的に接続され、この制御部５０は、計時回路５１と、入出力回路（Ｉ／Ｏ）５２と、電圧制御回路５３と、操作制御回路５４と、制御回路（制御手段）５７とを備えている。計時回路５１は、図示しない発振回路の発振パルスをカウントすることにより時刻を計時するものであり、この計時回路５１は、入出力回路５２を介して表示駆動回路４０と接続されている。
また、電圧制御回路５３は、電池２０からの供給電力を制御部５０内の各部と表示駆動回路４０とに供給するものであり、操作制御回路５４は、上記スイッチ用電極１８の導通／非導通を検出することにより、操作ボタン８の操作を検出し、この検出結果を制御回路５７に通知する。

また、制御回路５７は、この時刻表示ユニット１０全体を中枢的に制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、制御部５０の各部の動作を制御すると共に、入出力部（Ｉ／Ｏ）５２を介して表示駆動回路４０に各種信号を出力する。
表示駆動回路４０は、上記したように、表示パネル５を駆動する回路であり、制御回路５７の指示の下、計時回路５１により計時されている時刻情報を取得し、指示された書換間隔で上記電極間に駆動電圧を印加する駆動信号を供給して表示パネル５の各セグメント５Ｘの表示色を変化させ、現在時刻を表示パネル５に表示させる。

次に、表示パネル５の描画動作を説明する。本実施形態では、制御回路５７が、セグメント５Ｘ毎に現在の描画レベル（以下、現在レベルという）を管理すると共に、セグメント５Ｘ毎に目標の描画レベル（以下、目標レベルという）を設定し、現在レベルと目標レベルとを比較し、現在レベルが目標レベルと一致するように描画処理を行っている。
この描画レベルには、図６に示すように、黒レベル１〜８と白レベル１〜８の計１６種類のレベルが設定され、表示パネル５の階調範囲（反射率並びにコントラスト値の範囲に相当）が黒レベル１〜４と白レベル１〜４の８階調に相当し、この階調範囲を超えるレベル（黒レベル５〜８、白レベル５〜８）は、上記階調最大レベル（黒レベル４、白レベル４）に一定時間以上保持された場合に、保持時間に応じて設定されるレベルとされている。

なお、上記黒レベル１〜３及び白レベル１〜３は黒と白の間の中間色（グレースケール）の範囲に相当しており、中間色を作成する場合は、中間色の描画レベルを目標レベルに設定し、そのレベルに応じたパルス数の駆動信号（後述する駆動信号ＣＯＭ）により描画処理を行うこととしている。すなわち、例えば、白レベル４から中間色として黒レベル１に表示変化を行う場合においては、目標レベルを黒レベル１とし、後述する駆動方式に従ってパルス信号を４回印可することになる。一方、白レベル４（白色）から黒レベル４（黒色）に表示変化を行う場合はパルス信号を７回印加することになる（詳細な説明は後述）。このように白レベル４（白色）から黒レベル４（黒色）に到達させるための７回よりも少ない、４回というパルス数の駆動信号を印加することによって、マイクロカプセル３１内の白粒子３５並びに黒粒子３４の移動量（移動距離）を少なくし、その位置関係を任意に制御することによって本実施例においては中間色を実現している。

図７は、表示パネル５の駆動信号の波形の一例を示す図である。この図は、表示駆動回路４０により、７つのセグメント５Ａを、「３」の表示から「４」の表示へ変更する場合を示している。また、この図において、共通電極２５に供給される駆動信号（駆動電圧）をＣＯＭ、黒から白に切り替えるセグメント５ＸＡに対応するセグメント電極１４への駆動信号（駆動電圧）をＳＥＧ１、白から黒に切り替えるセグメント５ＸＢに対応するセグメント電極１４への駆動信号（駆動電圧）をＳＥＧ２と表記している。以下、駆動信号ＳＥＧ１、ＳＥＧ２を特に区別する必要のないときは駆動信号ＳＥＧと表記する。

同図に示すように、制御回路５７から表示駆動回路４０への表示切替信号（ドライバデータ）の出力が開始されたタイミング（タイミングＭ１Ａ）から書換が終了するタイミング（Ｍ１Ｂ）までが書換期間Ｔａに設定され、この書換期間Ｔａ以外が休止期間Ｔｂに設定される。この書換期間Ｔａは、表示駆動回路４０が共通電極２５及び各セグメント電極１４に対して駆動信号（駆動電圧）ＣＯＭ、ＳＥＧを供給して各セグメント５Ｘの表示色を切り替え、時刻表示等を変更する期間である。また、休止期間Ｔｂは、表示駆動回路４０が時刻表示等の切り替え後に、次の表示切替信号が入力されるまで待機する期間であり、この休止期間Ｔｂにおいては、表示駆動回路４０はその動作モードを省電力モードとする。また、休止期間Ｔｂにおいては、表示駆動回路４０の駆動信号ＣＯＭ、ＳＥＧを出力する出力端がハイインピーダンス状態となる。したがって、休止期間Ｔｂにおいては、共通電極２５と各セグメント電極１４との間に電位差が生じることがないため、各セグメント５Ｘの表示色が書換期間Ｔａにおいて変化した色に維持される。

この書換期間Ｔａにおいて、本実施の形態では、白から黒への表示色の切り替えと、黒から白への表示色の切り替えとを同時に行うこととしている。具体的には、表示駆動回路４０は、各セグメント５Ｘのセグメント電極１４に対して、そのセグメント５Ｘが表示すべき表示色（ここでは白或いは黒）に対応する電圧の駆動電圧を印加する駆動信号ＳＥＧを出力し、共通電極２５に対して、電圧が時系列的に表示色のそれぞれに対応した電圧に変化する駆動信号ＣＯＭを出力する。
このような駆動信号ＣＯＭとして、本実施の形態では、表示切替信号（ドライバデータ）に応じて電圧値がＨ電位（＋１２Ｖ）とＬ電位（０Ｖ）との間でパルス状に変化するパルス信号が用いられている。このとき、駆動信号ＣＯＭの１パルスのパルス幅Ｗは、図示せぬ発振回路から出力される信号を分周して生成可能な周期（本例では１２５ｍｓ）に設定されており、この分周信号に基づいて駆動信号ＣＯＭを生成可能としている。この駆動信号ＣＯＭのパルス数は表示切替信号の出力回数に対応し、このパルス数が適宜調整されることで、各セグメント５Ｘの表示色の階調が調整される。

この結果、書換期間Ｔａにおいて、駆動信号ＣＯＭの電圧がＬ電位のときには、そのパルス幅Ｗの間、Ｈ電位の駆動信号ＳＥＧ２が供給されているセグメント５ＸＢのセグメント電極１４と共通電極２５との間に電界が発生し、マイクロカプセル３１の中の黒粒子３４が共通電極２５側に移動すると共に、白粒子３５がセグメント電極１４側に移動することで１階調分、セグメント５ＸＢの表示色が黒に変化する。続いて、駆動信号ＣＯＭの電圧がＨ電位になったときには、そのパルス幅Ｗの間、Ｌ電位の駆動信号ＳＥＧ１が供給されているセグメント５ＸＡのセグメント電極１４と共通電極２５との間に電界が発生し、マイクロカプセル３１の中の白粒子３５が共通電極２５側に移動すると共に、黒粒子３４がセグメント電極１４側に移動することで１階調分、セグメント５ＸＡの表示色が白に変化する。以降同様にして、駆動信号ＣＯＭの電圧の時系列的変化に応じて黒粒子３４及び白粒子３５が共通電極２５及びセグメント電極１４との間で少しずつ順次移動することで、各セグメント５ＸＡ、５ＸＢの表示色が段階的に変化し、この書換期間Ｔａの経過時には、セグメント５ＸＡの表示色が白になると共に、セグメント５ＸＢの表示色が黒になり、７つのセグメント５Ａが「３」の表示から「４」の表示へと変更される。

次に描画処理について説明する。図８は描画処理の基本動作を示すフローチャートである。なお、この描画処理は、時刻更新（本例では１分間隔で時刻更新）や、操作ボタン８の押下指示による表示更新指示（例えば背景パターンの更新指示等）によってセグメント５Ｘの更新が生じた場合をトリガとして実行される処理である。以下、図８に示すように、現在レベルが黒レベル４の４つのセグメント５Ｘに対し、そのうちの２つのセグメント５ＸＷを白レベル４に変更する場合を例に説明する。なお、初期状態では、目標レベルは全て黒レベル４（現在レベルと一致するレベル）であるものとする。

まず、制御回路５７は、セグメント更新が発生すると、更新すべきセグメント５ＸＷの目標レベルを、目標の白レベル４に更新し（ステップＳ１）、ＥＰＤ描画トリガをＯＮに設定する（ステップＳ２）。ＥＰＤ描画トリガをＯＮに設定すると、制御回路５７は、表示駆動回路４０への表示切替信号（ドライバデータ）の出力を開始する。詳述すると、制御回路５７は、全セグメント５Ｘの現在レベルと目標レベルとを比較し、現在レベルと目標レベルとが異なるセグメント５Ｘ（５ＸＷ）を特定すると共に、白黒のいずれに変化させるかを特定し、この特定結果に基づき、白／又は黒への表示切り替えを指示する表示切替信号（ここでは白への表示切り替えを指示する信号）を表示駆動回路４０に出力する（ステップＳ３）。
これによって、表示切替信号が入力されたタイミングで、表示駆動回路４０から、セグメント５ＸＷのセグメント電極１４を白に対応するＬ電位にする駆動信号ＳＥＧが出力されると共に、共通電極２５をＨ電位にする駆動信号ＣＯＭが所定期間（１２５ｍｓ）出力され、セグメント５ＸＷの表示色が黒レベル４から黒レベル３へと１階調分変更される。

続いて、制御回路５７は、セグメント５ＸＷの現在レベルを、黒レベル４から黒レベル３に更新し（ステップＳ４）、更新後の全セグメント５Ｘの現在レベルが目標レベルと全て一致したか否かを判定し（ステップＳ５）、一致していない場合は（ステップＳ５：NO）、ステップＳ３の処理に移行する。
従って、制御回路５７は、全セグメント５Ｘの現在レベルと目標レベルとが一致するまで、現在レベルと目標レベルとが一致しないセグメント５ＸＷの表示色を目標レベルに向けて階調変化させるべく、表示切替信号を表示駆動回路４０に間欠的に出力し、また、表示切替信号を出力する毎に現在レベルを１ずつ変更する処理を実行する。この結果、図７に例示するように、現在レベルと目標レベルとの差に応じた回数だけ電圧レベルが切り替わる駆動信号ＣＯＭが共通電極２５に供給され、セグメント電極１４が白に対応するＬ電位に保持されたセグメント５ＸＷの表示色が、目標レベルと一致する白レベル４の表示色に変更される。
そして、制御回路５７は、全セグメント５Ｘの現在レベルと目標レベルとが一致すると（ステップＳ５：YES）、ＥＰＤ描画トリガをＯＦＦに設定する。以上が描画処理の基本動作である。すなわち、この描画処理を実行することにより、目標レベルと現在レベルとの差に応じたパルス数の駆動信号ＣＯＭが供給され、駆動信号ＳＥＧにより白又は黒にすべき電位レベルに保持されたセグメント５Ｘの表示色が、目標レベルの表示色に切り替えられる。

ところで、本実施形態では、表示色が中間色でない黒及び白のセグメント５Ｘに対し、一定時間毎に、表示色の階調を更新する画面リフレッシュ処理と、黒及び白の連続表示時間に応じて現在レベルのレベル値を更新する現在レベル更新処理とを実行している。

詳述すると、制御回路５７は、図９に示すように、予め定めた更新周期（リフレッシュ周期）に至ると、全セグメント５Ｘの現在レベルを参照し、現在レベルが黒レベル４以上（黒レベル４〜８）のセグメント５Ｘに対して、黒を書き込む描画処理を行うと共に、現在レベルが白レベル４以上（白レベル４〜８）のセグメント５Ｘに対して白を書き込む描画処理を行う（画面リフレッシュ処理（ステップＳ１０））。このため、制御回路５７は、黒レベル４以上のセグメント５Ｘに対しては黒への表示切替信号を出力して表示駆動回路４０により表示色を１階調分変更させる処理（黒書き込み）と同一処理を実行すると共に、白レベル４以上のセグメント５Ｘに対しては白への表示切替信号を出力して表示駆動回路４０により表示色を１階調分変更させる処理（白書き込み）と同一処理を実行する。
これによって、黒レベル４以上及び白レベル４以上のセグメント５Ｘ、つまり、表示パネル５の最大黒レベル及び最大白レベルとされたセグメント５Ｘの表示色が、時間の経過等により中間色レベルにずれてしまい、そのままの状態が継続されてしまう事態を回避することができ、階調（反射率及びコントラスト）ずれを解消することができる。

次いで、制御回路５７は、上記画面リフレッシュ処理の後、現在レベルが黒レベル４以上（黒レベル４〜８）及び白レベル４以上（白レベル４〜８）のセグメント５Ｘの現在レベルのレベル値を１ずつ増やし、具体的には、黒レベル４は黒レベル５へ、・・・、黒レベル７は黒レベル８へ、・・・、白レベル４は白レベル５へ、・・・、白レベル７は白レベル８へと更新する（現在レベル更新処理（ステップＳ１１））。この場合、黒レベル及び白レベルが描画レベル（図６参照）の最大レベルのものについては（黒レベル８、白レベル８）、現在レベルをそのレベルに維持する。なお、画面リフレッシュ処理の後に現在レベルを＋１のレベルに更新する方法について述べたが、これに限らず、画面リフレッシュ処理を複数回（例えば１０回）実行したら現在レベルを＋１のレベルに更新するようにしてもよい。

このように、本実施形態では、表示色が中間色でない黒及び白のセグメント５Ｘについては、現在レベルを、その表示色の連続表示時間に比例してレベル値が高くなる値に更新するので、かかるセグメント５Ｘの表示色を切り替える場合、切替前の表示色の連続表示時間が長いほど、目標レベルと現在レベルとの差を大きくすることができ、表示切替時（描画処理時）に供給される駆動信号ＣＯＭのパルス数を増やすことができる。

従って、本実施形態では、表示変化のない状態が長時間継続すると電気泳動粒子の泳動が遅くなる泳動特性を有する電気泳動表示パネル５を、表示色の連続表示時間が長いほど、同一の目標レベルに表示色を切り替える場合に供給される駆動信号ＣＯＭのパルス数を増やして駆動するので、泳動特性の変化に合わせて表示パネル５の駆動力（駆動電圧×電圧印加時間）を変化させ、泳動特性の変化を補って表示色を黒又は白に確実に切り替えることができる。この結果、表示色の連続表示時間に応じて変化する表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示が回避され、表示品質（デザイン性、見た目、見易さ）が向上する。
しかも、本実施形態では、表示色の連続表示時間に応じて駆動力（駆動信号ＣＯＭのパルス数）を段階的に増やすので、必要以上の駆動力をかけることがなく、低消費電力化を図ることが可能である。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る腕時計１は、表示色の切替面積に応じて、色切替時の駆動信号ＣＯＭのパルス数を変更する点を除いて、第１実施形態に係る腕時計１と同一である。以下、同一部分については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。
図１０は、第２実施形態にかかる腕時計１の描画処理を示すフローチャートである。以下、現在レベルが黒レベル４の４つのセグメント５Ｘに対し、そのうちの２つのセグメント５ＸＷを白レベル４に変更する場合を例に説明する。なお、初期状態では、目標レベルは全て黒レベル４（現在レベルと一致するレベル）である。

まず、制御回路５７は、セグメント更新が発生すると、更新すべきセグメント５ＸＷの目標レベルを、目標の白レベル４に更新し（ステップＳ１）、次に、目標レベルと現在レベルとを比較して各色の切替面積を算出し、各色の切替面積に応じて切替対象のセグメント５Ｘの現在レベルを更新する現在レベル更新処理を実行する（ステップＳ１Ａ）。本実施形態では、各セグメント５Ｘが略同じ面積であるのを前提とし、各色の切替面積を、色を切り替えるセグメント５Ｘの数で判断することとしている。
具体的には、例えば、黒から白へ切り替えるセグメント５Ｘの数が２〜ｋ１（ｋ１は２以上の整数）の場合は、それらセグメント５Ｘの現在レベルを１つ増やし（黒レベル４を黒レベル５に更新し）、（ｋ１＋１）〜ｍ１（ｍ１はｋ１以上の整数）の場合には、それらセグメント５Ｘの現在レベルを２つ増やし（黒レベル４を黒レベル６に更新し）、（ｍ１＋１）〜ｎ１（ｎ１はｍ１以上の整数）の場合には、それらセグメント５Ｘの現在レベルを３つ増やす（黒レベル４を黒レベル７に更新する）といったように黒から白への切替面積に応じて現在レベルの黒レベルのレベル値を高い値に更新する。
同様に、白から黒へ切り替えるセグメント５Ｘの数が２〜ｋ２（ｋ２は２以上の整数）の場合は、そのセグメント５Ｘの現在レベルを１つ増やし（白レベル４を白レベル５に更新し）、（ｋ２＋１）〜ｍ２（ｍ２はｋ２以上の整数）の場合は、そのセグメント５Ｘの現在レベルを２つ増やし（白レベル４を白レベル６に更新し）、（ｍ２＋１）〜ｎ２（ｎ２はｍ２以上の整数）の場合は、そのセグメント５Ｘの現在レベルを３つ増やす（白レベル４を白レベル７に更新する）といったように白から黒への切替面積に応じて現在レベルの白レベルのレベル値を高い値に更新する。

続いて、制御回路５７は、第１実施形態と同様に、ＥＰＤ描画トリガをＯＮに設定し（ステップＳ２）、表示駆動回路４０により、白へ変更するセグメント５ＸＷのセグメント電極１４を白に対応するＬレベルにする駆動信号ＳＥＧを供給させると共に、共通電極２５に、目標レベルと現在レベルとの差に応じたパルス数の駆動信号ＣＯＭを供給させ、表示色を黒から白へと変更させる（ステップＳ２〜６）。

このように、本実施形態では、黒から白へ、及び、白から黒へ表示色を変更するセグメント５Ｘについては、現在レベルを、各色のセグメント５Ｘの切替面積に比例してレベル値が高い値に設定するので、各色の切替面積が広いほど、描画処理時に駆動される駆動信号ＣＯＭのパルス数を増やすことができる。

従って、本実施形態では、切替面積が広いほど色が切り替わり難くなる泳動特性を有する電気泳動表示パネル５を、切替面積が広いほど、同一の目標レベルに表示色を切り替える場合に供給される駆動信号ＣＯＭのパルス数を増やして駆動するので、泳動特性の変化に合わせて表示パネル５の駆動力（駆動電圧×電圧印加時間）を変化させ、泳動特性の変化を補って広い面積の表示色を黒又は白に確実に切り替えることができる。この結果、表示色の切替面積に応じて変化する表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示が回避され、表示品質（デザイン性、見た目、見易さ）が向上する。
また、本実施形態は、表示色の切替面積に応じて駆動力（駆動信号ＣＯＭのパルス数）を段階的に増やすので、必要以上の駆動力をかけることがなく、低消費電力化を図ることが可能である。

上述した実施形態は、あくまで本発明の一態様に過ぎず、本発明の範囲内で任意に変形が可能である。例えば、上述の実施形態では、切替前の表示色の連続表示時間に応じて駆動信号ＣＯＭのパルス数を変化させる態様と、表示色の切替面積に応じて駆動信号ＣＯＭのパルス数を変化させる態様とについて各々例示したが、これに限らず、切替前の表示色の連続表示時間と切替面積との両方に応じて、駆動信号ＣＯＭのパルス数（駆動パルス数）を変化させてもよい。

また、上述の各実施形態では、電気泳動表示パネル５の泳動特性に応じて駆動パルス数を増やす場合について例示したが、要は、切替時の泳動特性に応じて電気泳動表示パネル５の駆動力を変化させればよい。この電気泳動表示パネル５の駆動力を変化させる方法としては、駆動パルス数を変化させる方法以外に、駆動信号ＣＯＭの１パルス当たりの駆動電圧の印可時間を変化させる方法、及び、駆動電圧を変化させる方法とが考えられる。
このため、切替前の表示色の連続表示時間が長いほど、或いは、表示色の切替面積が大きいほど、駆動電圧の印可時間を長く、或いは、駆動電圧を上げるように構成しても、上記実施形態と同様に、表示切替時の泳動特性の違いによる色の不均一表示を回避して表示品質を向上させることが可能となる。
従って、本発明は、切替前の表示色の連続表示時間、或いは、表示色の切替面積の少なくともいずれかに応じて、駆動パルス数、駆動電圧の印可時間、及び、駆動電圧の少なくともいずれかを変化させるように構成すればよい。なお、中間色を描画する場合においても、意図した階調の中間色となるように駆動パルス数を設定する方法に限らず、駆動信号ＣＯＭの１パルス当たりの駆動電圧の印可時間を設定する方法、及び、駆動電圧を設定する方法を適宜適用してもよい。

また、上述の実施形態では、電気泳動表示パネル５がセグメント方式の場合を例示したが、これに限らず、ドットマトリックス方式にも適用が可能である。要は、表示単位（セグメント、ドット）毎の表示色の連続表示時間や表示切替面積に基づき、駆動パルス数や駆動電圧の印可時間や駆動電圧を変化させればよい。
また、表示単位間で面積が異なる場合、例えば、セグメント方式の場合には、表示単位（セグメント）毎の面積値を予め記憶し、これら面積値に基づいて表示色の切替面積（白から黒、若しくは、黒から白へ切り替える各切替面積）を演算により求め、この切替面積値に応じて駆動パルス数、駆動電圧の印可時間、及び、駆動電圧の少なくともいずれかを変化させるように構成すればよい。このように、表示色の切替面積の演算を行った上で、その面積値に応じた駆動を行うことで、色の不均一表示を回避しつつ、より低消費電力化を図ることができる。

また、上述の実施形態では、腕時計に本発明を適用する場合について述べたが、これに限らず、置時計、壁掛時計、柱時計、懐中時計等の各種時計等の、電気泳動表示パネルを備えてこれを駆動する駆動装置を備えた表示機能付き電子機器（表示装置）に広く適用することができる。例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯電話機等の電気泳動表示パネルを適用可能な表示機能付き電子機器に適用することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る腕時計の外観構成を示す図である。腕時計の表示パネルの説明に供する図である。腕時計の時刻表示ユニットを模式的に示す断面図である。表示パネルの構成を説明するための断面図である。時刻表示ユニットの電気的構成を示すブロック図である。描画レベル表を示す図である。表示パネルの駆動信号の波形の一例を示す図である。描画処理を示すフローチャートである。画面リフレッシュ処理と現在レベル更新処理を示すフローチャートである。第２実施形態にかかる腕時計の描画処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…腕時計、５…表示パネル、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｘ、５ＸＡ、５ＸＢ、５ＸＷ…セグメント、５Ｒ…表示領域、１０…時刻表示ユニット、１１Ａ…回路基板、１１Ｂ…表示枠、１１Ｃ…ディスプレイ基板、１１Ｄ…透明基板、１２…透明基板、１４…セグメント電極、１７…接続コネクタ、２０…電池、２５…共通電極、２６…共通電極用導通材、３０…電気泳動層、３１…マイクロカプセル、３４…黒粒子、３５…白粒子、４０…表示駆動回路、５０…制御部、５１…計時回路、５２…入出力回路、５３…電圧制御回路、５４…操作制御回路、５７…制御回路、ＳＥＧ、ＳＥＧ１、ＳＥＧ２、ＣＯＭ…駆動信号。

Claims

電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルと、
前記電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、前記電気泳動表示パネルの表示色を前記電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替前の表示色の切替面積に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする表示装置。
前記駆動手段は、表示色の切替面積に応じて、前記駆動電圧を印可するための駆動パルスの数を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記駆動手段は、表示色の切替面積に応じて、前記駆動電圧の印可時間を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記駆動手段は、表示色の切替面積に応じて、前記駆動電圧を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルの電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、電気泳動表示パネルの表示色を電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動装置において、
前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替前の表示色の切替面積に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする駆動装置。
電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルの電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、電気泳動表示パネルの表示色を電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動方法において、
前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、切替前の表示色の切替面積に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする駆動方法。
（
電極間に色及び極性が異なる２種類の電気泳動粒子を有する電気泳動表示パネルの電極間に駆動電圧を印可するための駆動信号を供給し、電気泳動表示パネルの表示色を電気泳動粒子の各色の間で変化させる駆動方法において、
前記電気泳動表示パネルの表示色を切り替える場合、表示色の切替面積を算出し、この算出結果に応じて駆動力を変化させた駆動信号を供給することを特徴とする駆動方法。