JP5118307B2 - 表示装置および表示装置を駆動するための駆動回路 - Google Patents

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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白表示と黒表示と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、セグメント電極へ印加する電圧は、駆動期間において、表示が変化しない場合ではＶであり、白表示から黒表示に変化させる場合では２・Ｖであり、黒表示から白表示に変化させる場合では０であり、かつ表示期間においては０であり、コモン電極へ印加する電圧は、前記駆動期間にはＶで、表示期間は０である駆動波形を用いていることを特徴とする。

また、表示が変化しない場合では−Ｖであり、白表示から黒表示に変化させる場合では０であり、黒表示から白表示に変化させる場合では−２・Ｖであり、かつ表示期間においては０であり、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である駆動波形を用いていることを特徴とする。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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

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

Claims (7)

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白表示と黒表示と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、前記駆動期間において、表示が変化しない場合ではＶであり、白表示から黒表示に変化させる場合では２・Ｖであり、黒表示から白表示に変化させる場合では０であり、かつ前記表示期間においては０であり、
   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である駆動波形を用いていることを特徴とする表示装置。
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白表示と黒表示と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、前記駆動期間において、表示が変化しない場合では−Ｖであり、白表示から黒表示に変化させる場合では０であり、黒表示から白表示に変化させる場合では−２・Ｖであり、かつ前記表示期間においては０であり、
   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である駆動波形を用いていることを特徴とする表示装置。
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事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事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。
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。
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。

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