(57)【要約】【課題】  表示の濃淡を動的に変化させて静止画像であっても表示の濃淡の変化によって動きのあるアニメーション的な表示効果を実現する電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】  対向する面に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電極に駆動電圧波形を出力する駆動手段と、を備える表示装置であって、駆動電圧波形は、複数の表示反転パルスＢ１１〜Ｂ１４と複数の休止パルスＣ１１〜Ｃ１３を組み合わせた駆動パルス列で構成され、表示反転パルスは休止パルスよりパルス幅が短い構成とする。【選択図】      図４
2010020213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する面に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電極に駆動電圧波形を出力する駆動手段と、を備える表示装置であって、
前記駆動電圧波形は、複数の表示反転パルスと複数の休止パルスとを組み合わせた駆動パルス列で構成され、前記表示反転パルスは前記休止パルスよりパルス幅が短いことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記表示反転パルスの印加によって前記表示パネルの表示の濃淡が変化している最中に、次の前記表示反転パルスを出力することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記複数の表示反転パルスのうち、少なくとも２つの前記表示反転パルスは、同じパルス幅で同じ電圧値のパルスであることを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記駆動パルス列の最後の前記表示反転パルスを、それより前に出力する前記表示反転パルスより長いパルス幅で出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記表示パネルの表示の濃淡が所定のカーブで変化するように、前記表示反転パルスのパルス幅と前記休止パルスのパルス幅を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記表示反転パルスの個々のパルス幅が２００ｍＳ以下であり、前記表示反転パルスの合計パルス幅が２５０ｍＳ以下となるように前記駆動電圧波形を構成することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
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、
前記一対の基板のそれぞれに前記電極を設け、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、前記駆動電圧波形は、前記複数のセグメント電極毎に印加されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【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。
【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】
この電気泳動型表示パネルは、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、この電気泳動型表示パネルは、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携帯機器などの表示装置として有望である。
【０００５】
この電気泳動型表示素子を用いて、マトリクス駆動を行うと共に、階調表示が可能な電気泳動表示装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示されている従来の表示装置による階調表示の原理を図面に基づいて説明する。ここで、図１２（ａ）、図１２（ｂ）は特許文献１に開示されている電気泳動表示パネルの分割されたセルの構造を簡略化して示した断面図である。
【０００６】
図１２（ａ）において、従来の電気泳動表示パネル１００は、分割されたセル毎に共通電極１０１と素子電極１０２が対向して配設され、その間に黒色の分散媒１０３を有し、この分散媒１０３の中に電気泳動粒子１０４を分散している。電気泳動粒子１０４は、酸化チタンによる白色粒子であり、正電荷が帯電している。ここで、共通電極１０１に正電圧、素子電極１０２に負電圧を印加すると、正電荷が帯電している電気泳動粒子１０４は、素子電極１０２に引き寄せられる。このとき、視認側からの入射光Ａは、黒の分散媒１０３に吸収されるので、セルの表示は黒となる。
【０００７】
次に図１２（ｂ）においては印加電圧を切り換えて、共通電極１０１に負電圧、素子電極１０２に正電圧を印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子１０４は共通電極１０１側に移動する。そして、一定時間後に電圧の印加を停止すると、クーロン力が作用しなくなるので、電気泳動粒子１０４は分散媒１０３の粘性抵抗によって停止する。ここで、電気泳動粒子１０４の移動距離は、共通電極１０１と素子電極１０２への印加電圧と印加時間に応じて定まる。
【０００８】
そして、印加電圧を一定にすれば、印加時間を調整することによって、電気泳動粒子１０４の位置を厚さ方向に制御できる。ここで、共通電極１０１側からの入射光Ａは電気泳動粒子１０４によって反射され、この反射光が共通電極１０１を通過して視認側に位置する観測者の目に至る。これにより、観測者は電気泳動粒子１０４の厚さ方向の位置によって、反射光の強弱（階調表示）を認識することが出来る。
【０００９】
すなわち、印加電圧を一定とするならば電気泳動粒子１０４の厚さ方向の位置は、印加時間に応じて定まるので、表示すべき階調に応じた時間だけ一定電圧を印加すれば、所望の階調表示を得ることができる。尚、図１２（ｂ）は、共通電極１０１に負極性の電圧、素子電極１０２に正極性の電圧を所定時間印加して、電気泳動粒子１０４を二つの電極の中間付近に停止させて、中間調の階調表示を実現している例である。
【００１０】
次に図１３は、特許文献１で開示されている電気泳動表示パネルの階調表示の書き込みを説明するタイミングチャートである。この従来の電気泳動表示パネルは、セル毎に書き込みが実行され、一つのセルに対して水平走査期間Ｔｈごとに書き込みが行われる。ここで、水平走査期間Ｔｈにおいて走査信号Ｙ１が論理“１”となって、特定のセルが選択され、駆動信号Ｘ１は、その水平走査期間Ｔｈにおいてアクティブ期間Ｔｖと無バイアス期間Ｔｂを有している。このアクティブ期間Ｔｖは、図１２（ａ）、図１２（ｂ）で示した素子電極１０２に、駆動信号Ｘ１として正電圧＋Ｖ（又は負電圧−Ｖ）が印加される期間であり、無バイアス期間Ｔｂは、素子電極１０２に共通電極１０１と同電位の０Ｖが印加される期間である。
【００１１】
また、輝度Ｉ１は視認側から見た反射光の割合であり、図１２（ａ）のように、素子電極１０２に負電圧が印加されて電気泳動粒子１０４が素子電極１０２に引き寄せられ、ほとんどの入射光Ａが分散媒１０３に吸収された状態を輝度０％とし、また、素子電極１０２に正電圧が印加されて電気泳動粒子１０４が共通電極１０１に引き寄せられ、電気泳動粒子１０４によって入射光Ａの多くが反射される状態を輝度１００％とする。
【００１２】
ここで、輝度Ｉ１が０％の状態で水平走査期間Ｔｈが開始し、素子電極１０２に正電圧＋Ｖの駆動信号Ｘ１が印加されると、素子電極１０２に引き寄せられていた電気泳動粒子１０４は、共通電極１０１の方向に移動を開始して、輝度Ｉ１が上昇し始める。ここで、駆動信号Ｘ１のアクティブ期間Ｔｖが、電気泳動粒子１０４の位置が両電極の中間付近となるＴｖ１（破線で示す）で終了して０Ｖに戻るなら、電気泳動粒子１０４は両電極の中間付近で停止する。そして、電気泳動粒子１０４は分散媒１０３の粘性抵抗でその位置が保持されるので、輝度Ｉ１は約５０％が保持される。
【００１３】
また、駆動信号Ｘ１のアクティブ期間Ｔｖが、電気泳動粒子１０４が共通電極１０１まで移動するＴｖ２（実線で示す）まで継続されるなら、電気泳動粒子１０４は共通電極１０１まで移動し、分散媒１０３の粘性抵抗でその位置が保持されるので、輝度は約１００％が保持される。このように、特許文献１は階調に応じた電圧印加時間を設定することで、階調表示を可能とする電気泳動表示装置が示されている。
【００１４】
【特許文献１】特許第３７５０５６５号公報（第７、１１頁、第４、１３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような電気泳動表示パネルの階調表示は、一般的な静止画の階調表示技術であり、例えば、同一表示を徐々に黒く（濃く）する、あるいは徐々に白く（薄く）するなど、変化に富んだ表示を行う場合には、パルス幅の制御が困難であり、電気泳動
表示パネルに印加する電圧を制御する駆動回路が複雑化してしまった。
【００１６】
本発明の目的は上記課題を解決し、表示の濃淡を動的に変化させて静止画像であっても濃淡の変化によって動きのあるアニメーション的な表示効果を持った電気泳動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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の電気泳動表示装置は、下記記載の構成を採用する。
【００１８】
本発明の電気泳動表示装置は、対向する面に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電極に駆動電圧波形を出力する駆動手段と、を備える表示装置であって、駆動電圧波形は、複数の表示反転パルスと複数の休止パルスとを組み合わせた駆動パルス列で構成され、表示反転パルスは休止パルスよりパルス幅が短いことを特徴とする。
【００１９】
また、駆動手段は、表示反転パルスの印加によって表示パネルの表示の濃淡が変化している最中に、次の表示反転パルスを出力することを特徴とする。
【００２０】
また、駆動手段は、複数の表示反転パルスのうち、少なくとも２つの前記表示反転パルスは、同じパルス幅で同じ電圧値のパルスであることを特徴とする。または、駆動手段は、駆動パルス列の最後の表示反転パルスを、それより前に出力する表示反転パルスより長いパルス幅で出力することを特徴とする。
【００２１】
また、駆動手段は、表示パネルの表示の濃淡が所定のカーブで変化するように、表示反転パルスのパルス幅と休止パルスのパルス幅を選択することを特徴とする。
【００２２】
また、駆動手段は、表示反転パルスの個々のパルス幅が２００ｍＳ以下であり、表示反転パルスの合計パルス幅が２５０ｍＳ以下となるように駆動電圧波形を構成することを特徴とする。
【００２３】
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、一対の基板のそれぞれに電極を設け、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、駆動電圧波形は、複数のセグメント電極毎に印加されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
上記の如く本発明によれば、静止画像であっても、表示の濃淡が所定の時間を掛けて動的に変化するので、アニメーション的な表示効果を持たせて、人目を惹くユニークな表示を行う電気泳動表示装置を提供することが出来る。また、表示の濃淡を滑らかに変化させることが出来るので、表示の濃淡が美しく変化して人目を惹くユニークな表示を実現することが出来る。さらに、表示の濃淡の変化カーブを適切に選択できるので、表示の濃淡を美しく変化させることが出来る。
【００２５】
また、表示の濃淡の変化後のコントラストを高めて、高いコントラストを維持できるので、視認性に優れた見やすい電気泳動表示装置を実現できる。さらに、表示パネルの劣化を防いで信頼性に優れた電気泳動表示装置を実現することが出来る。
【００２６】
また、電気泳動型表示パネルによって、極めて消費電力の少ない表示装置を提供するこ
とが出来る。また、電気泳動型表示パネルのセグメント電極毎に駆動波形が印加されるので、コントラストが良好で視認性に優れた電気泳動表示装置を提供することが出来る。
【００２７】
このように、静止画像であっても表示の濃淡が所定の時間を掛けて動的に変化するので、アニメーション的な表示効果を持たせて、人目を惹くユニークな表示を行う電気泳動表示装置を提供することが出来る。また、大規模な回路構成を必要とせずに、アニメーション的な表示効果を持たせることが出来るので、簡易な回路構成で表示効果に優れた表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。
【実施例１】
【００２９】
まず、本発明の電気泳動表示装置の実施例１の概略構成を図１に基づいて説明する。図１において、１は本発明の電気泳動表示装置である。この電気泳動表示装置１は、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セグメントドライバを複数集積した駆動ＩＣ３０によって構成される。
【００３０】
ここで、表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１とフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣと略す）５５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型表示パネルである。尚、表示パネル５０の構造と動作は後述する。
【００３１】
次に駆動ＩＣ３０は、表示パネル５０を駆動する駆動手段としての複数のセグメントドライバ１０ａ〜１０ｈと、入力回路３等によって構成される。ここで、セグメントドライバ１０ａ〜１０ｈは、表示パネル５０に駆動電圧ＳＥＧＶａ〜ＳＥＧＶｈを出力する。また、駆動ＩＣ３０には、クロック信号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。
【００３２】
また、本実施例の駆動ＩＣ３０に内蔵するセグメントドライバ１０ａ〜１０ｈは８個で構成され、表示パネル５０の各セグメント電極ＳＥＧを駆動するが、セグメントドライバの数は限定されず、表示パネル５０のセグメント電極数に応じてセグメントドライバは設けられる。尚、表示パネル５０の共通電極ＣＯＭは図示していないが、０Ｖに接続されている。
【００３３】
次に駆動ＩＣ３０内部の入力回路３は、駆動ＩＣ３０の外部から表示データや制御信号を含んだ入力信号Ｐ１を入力し、各セグメントドライバ１０ａ〜１０ｈに伝達する機能を有している。すなわち、入力回路３は入力信号Ｐ１を入力し、各セグメント電極に対応する表示データＰ２ａ〜Ｐ２ｈと、クロック信号Ｐ３と、表示書換信号Ｐ４を出力する。尚、電気泳動表示装置１の外部には、図示しないが電気泳動表示装置１が組み込まれる電子機器の制御部があり、この制御部から表示データや制御信号を含んだ入力信号Ｐ１が出力される。
【００３４】
次に、セグメントドライバ１０ａ〜１０ｈの内部構成を詳述する。尚、セグメントドライバ１０ａ〜１０ｈは、すべて同じ構成であるのでセグメントドライバ１０ａについて説明する。ここで、セグメントドライバ１０ａの内部の１１は、シフトレジスタであり、表示データＰ２ａを入力してクロック信号Ｐ３のタイミングで記憶し、現在の表示データである現表示データＰ５ａと、次に書き換えられる表示データである次表示データＰ５ｂを
順次出力する。
【００３５】
次に１２は表示推移検出部であり、シフトレジスタ１１の記憶情報である現表示データＰ５ａと次表示データＰ５ｂを入力し、表示データの推移を検出し分類して表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄを出力する。ここで、表示推移信号Ｐ６ａは、駆動されるセグメントが、現在の表示が白（現表示データＰ５ａ＝“０”）で、次の表示も白（次表示データＰ５ｂ＝“０”）のとき、論理“１”となる信号である。また、表示推移信号Ｐ６ｂは、駆動されるセグメントが、現在の表示が黒（現表示データＰ５ａ＝“１”）で、次の表示も黒（次表示データＰ５ｂ＝“１”）のとき、論理“１”となる信号である。
【００３６】
また、表示推移信号Ｐ６ｃは、駆動されるセグメントが、現在の表示が白（現表示データＰ５ａ＝“０”）で、次の表示が黒（次表示データＰ５ｂ＝“１”）のとき、論理“１”となる信号である。また、表示推移信号Ｐ６ｄは、駆動されるセグメントが、現在の表示が黒（現表示データＰ５ａ＝“１”）で、次の表示が白（次表示データＰ５ｂ＝“０”）のとき、論理“１”となる信号である。すなわち、表示推移検出部１２は、表示データの推移を４つに分類し、その検出結果を表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄとして出力する。尚、表示推移検出部１２は、ゲート回路だけで構成できる。
【００３７】
次に２０は駆動パルス発生部であり、表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄを入力し、表示書換信号Ｐ４に同期して表示パネル５０を駆動する駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃを生成し出力する。尚、表示書換信号Ｐ４は、表示パネル５０の表示内容を書き換える毎に、外部から入力されるタイミング信号であるが、シフトレジスタ１１のクロック信号Ｐ３を若干遅延させて、駆動ＩＣ３０の内部で生成しても良い。尚、駆動パルス発生部２０の内部構成の詳細は後述する。
【００３８】
次に４０は駆動電圧出力部であり、前述の駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃを入力し、それぞれのパルスを正電圧＋Ｖ、０Ｖ、負電圧−Ｖに電圧変換して駆動電圧波形である駆動電圧ＳＥＧＶａとして出力し、表示パネル５０の対応するセグメント電極ＳＥＧを駆動する。尚、電圧値の一例として、正電圧＋Ｖは＋１５Ｖ位の直流電圧であり、負電圧−Ｖは−１５Ｖ位の直流電圧である。また、セグメントドライバ１０ｂ〜１０ｈにおいても、駆動電圧ＳＥＧＶｂ〜ＳＥＧＶｈをそれぞれ出力し、表示パネル５０の各セグメント電極ＳＥＧを駆動する。尚、駆動電圧出力部４０の内部構成の詳細は後述する。
【００３９】
次に駆動パルス発生部２０と駆動電圧出力部４０の内部構成を図２に基づいて詳述する。図２において、駆動パルス発生部２０は、カウンタ回路２１と表示反転ＲＯＭ２２によって構成される。ここで、カウンタ回路２１は、表示書換信号Ｐ４を入力して内部のクロック信号（図示せず）をカウントし、複数ビットのカウント信号Ｐ８を出力する。尚、カウント信号Ｐ８のビット数は限定されないが、例えば、８ビットで構成される。
【００４０】
また、表示反転ＲＯＭ２２は、駆動制御パルスＰ７ａ〜Ｐ７ｃのパターン情報を記憶し出力するＲＯＭ（ＲＥＡＤ  ＯＮＬＹ  ＭＥＭＯＲＹ）であり、下位アドレス（例えば８ビット）にカウント信号Ｐ８を入力し、４ビットの上位アドレスに表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄを入力する。この構成により、表示反転ＲＯＭ２２が記憶する駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃのパターン情報は、表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄの論理によって切り替えられ、また、下位アドレスに入力されるカウンタ信号Ｐ８の推移によって時系列的に順次出力される。
【００４１】
次に、この駆動パルス発生部２０の動作を説明する。ここで、駆動パルス発生部２０のカウンタ回路２１に表示書換信号Ｐ４が入力されると、カウンタ回路２１は内部クロック信号のカウントを開始する。そして、カウンタ回路２１が８ビット仕様であるとすれば、
カウント“０”からカウント“２５５”までカウントし、そのカウント値の推移をカウント信号Ｐ８によって表示反転ＲＯＭ２２の下位アドレスに入力する。尚、カウンタ回路２１は、カウント“２５５”からカウント“０”に戻り、次の表示書換信号Ｐ４が入力されるまでカウント動作を停止する。
【００４２】
ここで、カウンタ回路２１の内部クロック信号の周期は任意でよいが、例えば、クロック信号の周期が約２ｍＳであれば、カウンタ回路２１は５００ｍＳ以上の期間、カウント動作を継続しカウント信号Ｐ８を出力する。そして、表示反転ＲＯＭ２２の上位アドレスに表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄが入力されることによって、予め記憶されているパターン情報が選択され、下位アドレスにカウント信号Ｐ８がカウント“０”からカウント“２５５”まで入力されることによって、選択されたパターン情報が駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃとして時系列的に順次出力される。
【００４３】
すなわち、駆動パルス発生部２０は、表示書換信号Ｐ４をスタート信号として動作を開始し、表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄによって選択された駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ7ｃを所定の期間、時系列的に順次出力する。また、駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ7ｃが出力される期間は、カウンタ回路２１がカウントするクロック信号の周期とカウンタ回路２１のビット数によって任意に決定することが出来る。尚、この駆動パルス発生部２０が動作している期間が、後述する表示反転期間Ｔ１となる。
【００４４】
次に駆動電圧出力部４０の内部構成を同じく図２によって説明する。この駆動電圧出力部４０は、三つの半導体スイッチ４１〜４３によって構成される。半導体スイッチ４１の入力端子４１ａは正電圧＋Ｖに接続され、出力端子４１ｂは駆動電圧ＳＥＧＶのラインに接続され、制御端子４１ｃは駆動制御パルスＰ７ａに接続される。また、半導体スイッチ４２の入力端子４２ａは０Ｖに接続され、出力端子４２ｂは駆動電圧ＳＥＧＶのラインに接続され、制御端子４２ｃは駆動制御パルスＰ７ｂに接続される。また、半導体スイッチ４３の入力端子４３ａは負電圧−Ｖに接続され、出力端子４３ｂは駆動電圧ＳＥＧＶのラインに接続され、制御端子４３ｃは駆動制御パルスＰ７ｃに接続される。
【００４５】
この構成により、駆動制御パルスＰ７ａが論理“１”になると、半導体スイッチ４１がＯＮとなって駆動電圧ＳＥＧＶは正電圧＋Ｖが印加され、駆動制御パルスＰ７ｂが論理“１”になると、半導体スイッチ４２がＯＮとなって駆動電圧ＳＥＧＶは０Ｖが印加され、駆動制御パルスＰ７ｃが論理“１”になると、半導体スイッチ４３がＯＮとなって駆動電圧ＳＥＧＶは負電圧−Ｖが印加される。これにより、駆動電圧ＳＥＧＶは、正電圧＋Ｖ、０Ｖ、負電圧−Ｖの三値の電圧を出力して、表示パネル５０のセグメント電極に供給される。尚、駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃは二つ以上同時に論理“１”になることはない。
【００４６】
次に、表示パネル５０の模式的な拡大断面図である図３に基づいて、表示パネル５０の構造と動作原理を説明する。図３において、表示パネル５０はマイクロカプセル方式の電気泳動型表示パネルである。この表示パネル５０は、透明な樹脂基板５１（図１参照）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ＣＯＭを形成している。また、共通電極ＣＯＭに対向して、画素毎のセグメント電極ＳＥＧがＦＰＣ５５（図１参照）に形成され、この両電極間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。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。
【００４７】
このマイクロカプセル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。
【００４８】
また、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を接地し、他方のＦＰＣ５５上のセグメント電極ＳＥＧに負電圧を印加した画素部分では、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、視認側から入射する入射光Ｂは白色粒子６３ａに反射して画素は白く見える。
【００４９】
一方、セグメント電極ＳＥＧに正電圧を印加した画素部分では、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、視認側から入射する入射光Ｂは黒色粒子６３ｂによって吸収されて画素は黒く見える。
【００５０】
したがって、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、対応する画素は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表示装置を実現できる。
【００５１】
尚、本実施例ではマイクロカプセルを使用し、白と黒の二つの帯電粒子を用いている点で従来例（図１２（ａ）及び図１２（ｂ）参照）と異なるが、帯電粒子が電気泳動により移動する電気泳動表示パネルとしての動作原理は、従来例と同様である。
【００５２】
次に図４のタイミングチャートに基づいて、本発明の実施例１の駆動電圧波形を説明する。ここで、実施例１の駆動電圧波形は、表示パネル５０の表示の濃淡を白から黒、または、黒から白に所定の時間を掛けて変化させるために、四つの表示反転パルスとその表示反転パルスを分離する三つの休止パルスによって構成される。
【００５３】
図４において、ＣＯＭＶは表示パネル５０の共通電極ＣＯＭに印加される駆動電圧であり、ＳＥＧＶ１１〜ＳＥＧＶ１４はセグメント電極ＳＥＧのいずれかに印加される４種類の駆動電圧波形である。これらの駆動電圧波形は、表示データ（白又は黒のデータ）に対応して表示を書き換えるための表示反転パルスを印加する表示反転期間Ｔ１と、その表示反転パルスの印加前の表示状態を維持している表示期間Ｔ２ａと、表示反転パルスの印加後に表示データに対応した表示状態を維持する表示期間Ｔ２ｂとの期間で構成されている。
【００５４】
ここで、共通電極ＣＯＭへの駆動電圧ＣＯＭＶは、前述した如く、常に接地して０Ｖの電位とする。次に、外部の制御部（図示せず）からの入力信号Ｐ１に含まれ、表示内容を書き換える表示書換信号Ｐ４が到来すると、表示パネル５０は表示を保持している表示期間Ｔ２ａから、表示を書き換えるための表示反転期間Ｔ１に移行する。すなわち、駆動パルス発生部２０は、この表示書換信号Ｐ４に同期して図１に示した表示推移信号Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄに基づいた駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃを出力し、駆動電圧出力部４０は駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃによって図４に示した駆動電圧ＳＥＧＶ１１〜ＳＥＧＶ１４を出力する。
【００５５】
ここで、ＳＥＧＶ１１は、表示推移信号Ｐ６ａが論理“１”（すなわち、表示データの推移が白→白）のときに出力される駆動電圧である。この論理“１”である表示推移信号Ｐ６ａが駆動パルス発生部２０の表示反転ＲＯＭ２２に入力され、表示書換信号Ｐ４がカウンタ回路２１に入力されると、表示反転ＲＯＭ２２から駆動制御パルスＰ７ａとＰ７ｃは論理“０”が継続して出力され、駆動制御パルスＰ７ｂは論理“１”が継続して出力される。
【００５６】
これは、表示反転ＲＯＭ２２が、表示推移信号Ｐ６ａの論理“１”において下位アドレスの全領域で、出力である駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃを論理“０”、“１”、“０”として記憶しているからである。この駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃの論理によって、駆動電圧出力部４０の半導体スイッチ４１と４３がＯＦＦ、半導体スイッチ４２がＯＮとなり、常に０Ｖの電圧である駆動電圧ＳＥＧＶ１１が出力される。これにより、駆動電圧ＳＥＧＶ１１が印加されるセグメント電極ＳＥＧは、白表示を継続する。
【００５７】
次にＳＥＧＶ１２は、表示推移信号Ｐ６ｂが論理“１”（すなわち、表示データの推移が黒→黒）のときに出力される駆動電圧である。この論理“１”である表示推移信号Ｐ６ｂが駆動パルス発生部２０の表示反転ＲＯＭ２２に入力され、表示書換信号Ｐ４がカウンタ回路２１に入力されると、表示反転ＲＯＭ２２から駆動制御パルスＰ７ａとＰ７ｃは論理“０”が継続して出力され、駆動制御パルスＰ７ｂは論理“１”が継続して出力される。
【００５８】
これにより、駆動電圧ＳＥＧＶ１２は常に０Ｖが出力されるので、この駆動電圧ＳＥＧＶ１２が印加されるセグメント電極ＳＥＧは、黒表示を継続する。
【００５９】
次にＳＥＧＶ１３は、表示推移信号Ｐ６ｃが論理“１”（すなわち、表示データの推移が白→黒）のときに出力される駆動電圧である。すなわち、対応するセグメントの表示内容を白から黒に所定の時間を掛けて変化させるための駆動電圧であり、表示が白のとき、黒に書き換えるために正電圧＋Ｖの複数の表示反転パルスと０Ｖの複数の休止パルスが順次出力される。
【００６０】
ここで、論理“１”である表示推移信号Ｐ６ｃが駆動パルス発生部２０の表示反転ＲＯＭ２２に入力され、表示書換信号Ｐ４がカウンタ回路２１に入力されてカウント動作が開始すると、表示反転ＲＯＭ２２からの駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃが所定の期間だけ論理“１”、”０“、”０”となる。これにより、駆動電圧波形として正電圧＋Ｖである表示反転パルスＢ１１が出力される。そしてその後、所定の期間、駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃが論理“０”、”１“、”０”となり、これにより、０Ｖである休止パルスＣ１１が出力される。
【００６１】
以降、表示反転ＲＯＭ２２に記憶されているパターンに従って同様な動作を繰り返し、表示反転期間Ｔ１において、四つの表示反転パルスＢ１１〜Ｂ１４と、この表示反転パルスＢ１１〜Ｂ１４を分離する三つの休止パルスＣ１１〜Ｃ１３の駆動パルス列が出力される。ここで、各パルス幅は一例として、表示反転パルスＢ１１は約１０ｍＳ、表示反転パルスＢ１２とＢ１３は約２０ｍＳ、駆動パルス列最後の表示反転パルスＢ１４は約８０ｍＳである。また、休止パルスＣ１１が約１００ｍＳ、休止パルスＣ１２が約１１０ｍＳ、休止パルスＣ１３が約１２０ｍＳである。これにより、表示反転期間Ｔ１は、約４６０ｍＳとなる。尚、休止パルスは、電子インクの応答時間より短く設定する事で、連続的に変化する様に見える。本実施例に用いた表示装置の応答時間は、室温において約２００ｍＳであるので、休止パルスは２００ｍＳよりも短くする必要がある。
【００６２】
尚、カウンタ回路２１のカウント値が“０”に戻ると、駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ
、Ｐ７ｃは論理“０”、”１“、”０”に固定され、駆動電圧ＣＯＭＶと同電位の０Ｖが出力さる表示期間Ｔ２ｂに移行する。
【００６３】
次にＳＥＧＶ１４は、表示推移信号Ｐ６ｄが論理“１”（すなわち、表示データの推移が黒→白）のときに出力される駆動電圧である。すなわち、対応するセグメントの表示内容を黒から白に所定の時間を掛けて変化させるための駆動電圧であり、表示が黒のとき、白に書き換えるために負電圧−Ｖの複数の表示反転パルスと０Ｖの複数の休止パルスが順次出力される。
【００６４】
ここで、論理“１”である表示推移信号Ｐ６ｄが駆動パルス発生部２０の表示反転ＲＯＭ２２に入力され、表示書換信号Ｐ４がカウンタ回路２１に入力されてカウント動作が開始すると、表示反転ＲＯＭ２２からの駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃが所定の期間だけ論理“０”、”０“、”１”となり、これにより、駆動電圧波形として負電圧−Ｖである表示反転パルスＷ１１が出力される。そしてその後、所定の期間、駆動制御パルスＰ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｃが論理“０”、”１“、”０”となり、これにより、０Ｖである休止パルスＣ１１が出力される。
【００６５】
以降、表示反転ＲＯＭ２２に記憶されているパターンに従って同様な動作を繰り返し、表示反転期間Ｔ１において、四つの表示反転パルスＷ１１〜Ｗ１４と、この表示反転パルスＷ１１〜Ｗ１４を分離する三つの休止パルスＣ１１〜Ｃ１３が出力される。ここで、駆動電圧ＳＥＧＶ１４は図示するように、駆動電圧ＳＥＧＶ１３と電圧極性が反転した駆動波形であり、それぞれのパルス幅は、駆動電圧ＳＥＧＶ１３と同様である。
【００６６】
次に図５及び図６に基づいて、実施例１の駆動電圧波形による表示パネル５０の表示動作を説明する。図５は表示パネル５０の特定のセグメントに、実施例１の駆動電圧ＳＥＧＶ１４を印加したときの表示パネル５０の反射率Ｒ１の変化の一例を示している。また、図６は実施例１の駆動電圧ＳＥＧＶ１４が印加されたときの表示パネル５０のマイクロカプセル内の帯電粒子の動きの一例を示している。尚、説明の前提として、表示期間Ｔ２ａでのセグメントの表示状態は黒であり、よってこのときの反射率Ｒ１は最小であるとする。
【００６７】
すなわち、図６の（１）で示すように、表示期間Ｔ２ａにおいて、黒色粒子６３ｂは共通電極ＣＯＭの近傍に集中し、白色粒子６３ａはセグメント電極ＳＥＧの近傍に集中するので、視認側（ＣＯＭ側）からの入射光（図示せず）は黒色粒子６３ｂによってほとんどが吸収される。
【００６８】
ここで、図５において表示反転期間Ｔ１が開始して、最初の表示反転パルスＷ１１が出力されると、セグメント電極ＳＥＧが約１０ｍＳの期間、負電圧−Ｖとなるので、クーロン力が作用して白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは移動を開始し、図６の（２）で示すように白色粒子６３ａはセグメント電極ＳＥＧから離れ、黒色粒子６３ｂは共通電極ＣＯＭから離れる。これにより、入射光の一部が白色粒子６３ａに届いて反射するようになるので、反射率Ｒ１が僅かに上昇する。
【００６９】
この結果、反射率Ｒ１は図５に示すように反射率カーブＲ１１を描いて増加する。そして、表示反転パルスＷ１１の印加によって移動を開始した白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは、休止パルスＣ１１の期間においても慣性によって僅かに移動を続けるので、反射率カーブＲ１１は僅かに上昇を継続する。
【００７０】
次に、反射率カーブＲ１１が上昇を継続している最中に、二つ目の表示反転パルスＷ１２が出力されると、セグメント電極が約２０ｍＳの期間、負電圧−Ｖとなるので、白色粒
子６３ａと黒色粒子６３ｂは更に移動して、図６の（３）で示すように白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂの一部は混じり合う。これにより、入射光が白色粒子６３ａに届いて反射する割合が増えるので、反射率Ｒ１は反射率カーブＲ１２を描いて増加する。そして、表示反転パルスＷ１２の印加によって移動した白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは、休止パルスＣ１２の期間においても慣性によって僅かに移動を続けるので、反射率カーブＲ１２は僅かに上昇を継続する。
【００７１】
以下同様に、三つ目の表示反転パルスＷ１３と四つ目の表示反転パルスＷ１４が順次出力され、反射率Ｒ１は反射率カーブＲ１３と反射率カーブＲ１４を描いて上昇する。すなわち、表示反転パルスＷ１３の印加によって白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは更に移動して、図６の（４）で示すように白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは混じり合い、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂの位置関係は反転する。
【００７２】
また、最後に出力される表示反転パルスＷ１４のパルス幅は、他の表示反転パルスより長いので、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂにクーロン力が継続して作用し、図６の（５）で示すように白色粒子６３ａは共通電極ＣＯＭ近傍に集中し、黒色粒子６３ｂはセグメント電極ＳＥＧ近傍に集中してそれ以上移動できない状態となり、反射率Ｒ１は最大となって飽和する。これにより、表示反転期間Ｔ１が終了して表示期間Ｔ２ｂに移行しても、反射率Ｒ１は最大の状態が継続されるので、コントラストが高く視認性に優れた表示が継続する。
【００７３】
このように、表示パネル５０は、駆動電圧ＳＥＧＶ１４が印加されることによって表示反転期間Ｔ１である約４６０ｍＳの期間において、反射率Ｒ１が最小から最大へと時間を掛けて変化する。そして、表示パネル５０の反射率Ｒ１が最小から最大へ変化するということは、表示が黒から白へと、濃淡が徐々に変化することである。
【００７４】
また、正電圧＋Ｖの表示反転パルスＢ１１〜Ｂ１４と休止パルスＣ１１〜Ｃ１３によって構成される駆動電圧ＳＥＧＶ１３が印加された場合は、反射率Ｒ１が最大から最小へと時間を掛けて変化するが、その変化の状態は、図５で示す反射率Ｒ１を上下に反転したカーブと等しいので、説明は省略する。
【００７５】
次に、セブンセグメントキャラクタを１桁表示する表示パネル５０を一例として、本実施例の駆動電圧波形を印加した場合の表示例を説明する。まず図７によって、セブンセグメントキャラクタで構成される表示パネル５０の一例を説明する。図７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、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。
【００７６】
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。ここで、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、及び背景領域Ｓ７に対応するセグメント電極ＢＧ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〜ＳＥＧ６、ＢＧ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、前述した駆動ＩＣ３０から出力される駆動電圧ＳＥＧＶａ〜ＳＥＧＶｈに接続される。
【００７７】
次に、図８（ａ）〜図８（ｃ）によって、図７で示したセブンセグメントキャラクタＳＣの背景領域Ｓ７が白表示で、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３が徐々に黒表示となる表示を実施する場合を説明する。ここで、背景領域Ｓ７のセグメント電極ＢＧには
、白表示とするために図４に示す駆動電圧ＳＥＧＶ１１を出力する。そして、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３のセグメント電極ＳＥＧ０、ＳＥＧ１、ＳＥＧ６、ＳＥＧ４、ＳＥＧ３には、図４に示す駆動電圧ＳＥＧＶ１３を出力する。
【００７８】
ここで、初期状態、つまり図４の表示期間Ｔ２ａでは、背景領域Ｓ７、及びセグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３は、白表示が行われている。そして、図４の表示反転期間Ｔ１において、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３に最初の表示反転パルスＢ１１が出力されると、白色粒子６３ａおよび黒色粒子６３ｂは移動を開始し、白色粒子６３ａは共通電極ＣＯＭから離れる（図６（４）参照）。これにより、入射光の一部が白色粒子６３ａに届かなくなるため、反射率Ｒ１が僅かに下降し、図８（ａ）に図示するように、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３は、薄い黒表示となり、数字の「２」がうっすらと表示される。そして、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは、休止パルスＣ１１の期間においても、慣性によって僅かに移動を続けるので、反射率カーブは僅かに下降を継続する。
【００７９】
次に、反射率カーブが下降を継続している最中に、二つ目の表示反転パルスＢ１２が出力されると、セグメント電極は再び正電圧＋Ｖとなるので、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは更に移動して、入射光が白色粒子に届いて反射する割合がさらに減り、図８（ｂ）に図示するように、徐々に数字の「２」が濃く表示される。そして、表示反転パルスＢ１２の印加によって移動した白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは、休止パルスＣ１２の期間においても、慣性によって僅かに移動を続けるので、反射率カーブは僅かに下降を継続する。
【００８０】
以下同様に、三つ目の表示反転パルスＢ１３と四つ目の表示反転パルスＢ１４が順次出力され、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは更に移動して、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂの位置関係は反転する（図６（２）と図６（１）参照）。
【００８１】
また、最後に出力される表示反転パルスＢ１４のパルス幅は、他の表示反転パルスより長いので、黒色粒子６３ｂは共通電極ＣＯＭ近傍に集中し、白色粒子６３ａはセグメント電極ＳＥＧ近傍に集中してそれ以上移動できない状態となり、反射率は最小となって飽和する。これにより、図８（ｃ）に図示するように、表示反転期間Ｔ１が終了して表示期間Ｔ２ｂに移行しても、反射率は最小の黒表示状態が継続されるので、数字の「２」が真っ黒に表示され、コントラストが高く視認性に優れた表示を行うことができる。
【００８２】
ここで、背景領域Ｓ７を白表示、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３の初期状態を白表示とし、白い背景に数字の「２」を徐々に浮き上がらせるように表示させたが、当然ながら、背景領域Ｓ７を黒表示、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３の初期状態を黒表示として、黒い背景に白い数字の「２」を徐々に浮き上がらせるように表示させることも可能である。その場合には、背景領域Ｓ７のセグメント電極ＢＧには、図４に示すＳＥＧＶ１２の駆動波形を出力し、セグメントＳ０、Ｓ１、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ３のセグメント電極ＳＥＧ０、ＳＥＧ１、ＳＥＧ６、ＳＥＧ４、ＳＥＧ３には、図４に示すＳＥＧＶ１４の駆動波形を出力する。尚、どちらの場合であっても、初期状態、つまり図４における表示期間Ｔ２ａにおいて、全てのセグメント電極を黒または白表示に統一しておくとよい。
【００８３】
次に、図９のフローチャートに基づいて、本実施例の駆動電圧波形を用いた表示動作の一例を説明する。図９において表示が開始されると、まず、表示のリフレッシュを行う（ステップＳＴ１１）。ここで、表示のリフレッシュとは、表示パネルに残留する直流成分を取り除くと共に、全画素を白表示にする動作である。
【００８４】
次に、ステップＳＴ１２で、予め記憶された模様１データに基づいて、所定の画素に白表示を黒表示にする駆動電圧ＳＥＧＶ１３（図４参照）を出力する。これにより、画素は所定の時間を掛けて白から黒に変化する。すなわち、全白の状態から模様１が徐々に浮き出てくるように動作する。
【００８５】
次に、ステップＳＴ１３で所定の時間だけウエイトして、表示が停止する。
【００８６】
次に、ステップＳＴ１４で、予め記憶された模様２データに基づいて、所定の画素に黒表示を白表示にする駆動電圧ＳＥＧＶ１４（図４参照）を出力し、また、他の画素に白表示を黒表示にする駆動電圧ＳＥＧＶ１３（図４参照）を出力する。これにより、模様１が徐々に消えてゆくと同時に、模様２が徐々に浮き出てくる。
【００８７】
次に、ステップＳＴ１５で所定の時間だけウエイトして、表示が停止する。
【００８８】
次に、ステップＳＴ１６で、表示カウントの値を一つ増やす。
【００８９】
次に、ステップＳＴ１７で、表示カウントをチェックし、所定の表示カウントに達していれば表示を終了し、所定の表示カウントに達していなければステップＳＴ１２に戻って、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１７を実行し、模様１と模様２の表示を繰り返す。
【００９０】
このような表示動作を行うことによって、各種の模様が徐々に現れ、また、徐々に消えてゆく表示動作を行うことが出来る。また、図９で示したフローチャートにおいて、模様１から模様２に進む間と、模様２から模様１に進む間に、全画素を白表示とするステップを入れても良い。これによって、現れたり消えたりする模様が時間的に混ざり合うことが無くなるので、認識しやすい美しい表示を実現できる。
【００９１】
以上のように本発明の電気泳動表示装置は、駆動電圧波形が複数の表示反転パルスと複数の休止パルスを組み合わせた駆動パルス列で構成され、表示反転パルスは休止パルスよりパルス幅が短いことを特徴としている。これにより、パルス幅の短い表示反転パルスが間隔を置いて表示パネルに印加されるので、表示パネルの反射率は、表示反転パルスに応じて徐々に変化し、よって、表示の濃淡は、表示反転期間Ｔ１の中で黒から白、又は白から黒に時間を掛けて徐々に変化する。
【００９２】
この結果、表示内容が静止した画像であっても表示の濃淡が動的に変化するので、模様が徐々に現れたり徐々に消えたり（フェードイン／フェードアウト）して表現でき、アニメーション的な表示効果によって人目を惹くユニークな表示を行う電気泳動表示装置を提供することが出来る。
【００９３】
また、本発明の電気泳動表示装置は、表示反転パルスによって表示パネルの反射率が上昇中に、すなわち、表示の濃淡が変化している最中に、次の表示反転パルスを出力するので、表示の濃淡を滑らかに変化させることが出来、表示の濃淡が美しく変化して、より一層人目を惹くユニークな表示を実現することが出来る。
【００９４】
また、本発明の電気泳動表示装置は、駆動パルス列の最後の表示反転パルスを、それより前に出力する表示反転パルスより長いパルス幅で出力するので、表示パネルの反射率を最大または最小とすることが出来、表示のコントラストを高めて、高いコントラストを維持し、視認性に優れた見やすい電気泳動表示装置を実現できる。
【００９５】
また、本発明の電気泳動表示装置は、複数の表示反転パルスと休止パルスのパルス幅をそれぞれ選択することにより、表示パネルの反射率の変化カーブを任意に設定出来る。こ
れにより、例えば、表示の濃淡を略直線的に変化するように選択すれば、表示の濃淡の変化を時間に対して一定で連続的に出来るので、濃淡の変化をより美しく滑らかに表現することが出来る。
【００９６】
また、本発明は、表示反転パルスと休止パルスの数とパルス幅を設定することだけで実現できるので、大規模な回路構成を必要とせずに、従来と同程度の回路規模でアニメーション的な表示効果を持たせることが出来、コストが安く、表示効果に優れた表示装置を実現できる。
【００９７】
尚、図１で示す本発明のブロック図において、駆動パルス発生部２０や表示推移検出部１２等は各セグメントドライバに独立して置かれているが、これは構成を分かりやすく説明するためであり、実際には駆動パルス発生部２０や表示推移検出部１２等はまとめて一つで構成し、それぞれの駆動制御パルスを各セグメントドライバに供給するようにしても良い。また、図２における表示反転ＲＯＭ２２の上位アドレスは４ビットで構成されているが、これについても構成を分かりやすく説明するためであり、実際には表示推移検出部１２の出力をコード化して２ビットとし、表示反転ＲＯＭ２２の上位アドレスを２ビットで構成することが出来る。
【実施例２】
【００９８】
次に図１０のタイミングチャートに基づいて、本発明の実施例２の駆動電圧波形を説明する。尚、実施例２の電気泳動表示装置の構成は、実施例１と同様であるので説明は省略する。また、表示パネル５０と駆動ＩＣ３０の基本動作も実施例１と同様であるので説明は省略し、実施例２では駆動電圧波形の構成と表示パネル５０の表示動作のみを説明する。ここで、実施例２の駆動電圧波形は、表示パネル５０の表示の濃淡を白から黒、または、黒から白に所定の時間を掛けて変化させるために、実施例１より多い７つの表示反転パルスとその表示反転パルスを分離する６つの休止パルスによって構成される。
【００９９】
図１０において、駆動電圧ＣＯＭＶは、実施例１と同様であるので説明は省略する。また、ＳＥＧＶ２１は、表示データの推移が白→白のときに出力される駆動電圧であり、実施例１のＳＥＧＶ１１と同様であり、ＳＥＧＶ２２は、表示データの推移が黒→黒のときに出力される駆動電圧であり、実施例１のＳＥＧＶ１２と同様である。
【０１００】
次にＳＥＧＶ２３は、表示推移信号Ｐ６ｃが論理“１”（すなわち、表示データの推移が白→黒）のときに出力される駆動電圧であり、対応するセグメントの表示内容を白から黒に所定の時間を掛けて変化させることが出来る。
【０１０１】
すなわち、駆動電圧ＳＥＧＶ２３は、表示反転期間Ｔ１において、正電圧＋Ｖの７つの表示反転パルスＢ２１〜Ｂ２７と、この表示反転パルスＢ２１〜Ｂ２７を分離する６つの休止パルスＣ２１〜Ｃ２６の駆動パルス列によって構成される。ここで、各パルス幅は一例として、表示反転パルスＢ２１〜Ｂ２６は各約１０ｍＳであり、駆動パルス列最後の表示反転パルスＢ２７は約１００ｍＳである。また、休止パルスＣ２１〜Ｃ２６はすべて約１００ｍＳである。これにより、表示反転期間Ｔ１は約７６０ｍＳとなり、実施例１よりも、ゆっくりと変化する表示とすることができる。尚、駆動パルス列最後の表示反転パルスＢ２７のパルス幅は、例外的に休止パルスより長くても良い。また、表示期間Ｔ２ａ、Ｔ２ｂでは、駆動電圧ＳＥＧＶ２３は駆動電圧ＣＯＭＶと同電位の０Ｖが出力さる。
【０１０２】
次にＳＥＧＶ２４は、表示推移信号Ｐ６ｄが論理“１”（すなわち、表示データの推移が黒→白）のときに出力される駆動電圧であり、対応するセグメントの表示内容を黒から白に所定の時間を掛けて変化させることが出来る。
【０１０３】
すなわち、駆動電圧ＳＥＧＶ２４は、表示反転期間Ｔ１において、負電圧−Ｖの７つの表示反転パルスＷ２１〜Ｗ２７と、この表示反転パルスＷ２１〜Ｗ２７を分離する６つの休止パルスＣ２１〜Ｃ２６の駆動パルス列が出力される。ここで、駆動電圧ＳＥＧＶ２４は図示するように、駆動電圧ＳＥＧＶ２３と電圧極性が反転した駆動波形であり、それぞれのパルス幅は、駆動電圧ＳＥＧＶ２３と同様である。
【０１０４】
次に図１１に基づいて、実施例２の駆動電圧波形による表示パネル５０の表示動作を説明する。図１１は表示パネル５０の特定のセグメントに、実施例２の駆動電圧ＳＥＧＶ２４を印加したときの表示パネル５０の反射率Ｒ２の変化の一例を示している。尚、説明の前提として実施例１と同様に、表示期間Ｔ２ａでのセグメントの表示状態は黒であり、このときの反射率Ｒ２は最小であるとする。すなわち、図６の（１）で示すように、表示期間Ｔ２ａにおいて、黒色粒子６３ｂは共通電極ＣＯＭの近傍に集中し、白色粒子６３ａはセグメント電極ＳＥＧの近傍に集中するので、視認側（ＣＯＭ側）からの入射光（図示せず）は黒色粒子６３ｂによってほとんどが吸収される。
【０１０５】
ここで、図１１において表示反転期間Ｔ１が開始して、最初の表示反転パルスＷ２１が出力されると、セグメント電極ＳＥＧが約１０ｍＳの期間、負電圧−Ｖとなるので、クーロン力が作用して白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは移動を開始し、これにより、入射光の一部が白色粒子６３ａに届いて反射するようになるので、反射率Ｒ２が僅かに上昇する。この結果、反射率Ｒ２は図示するように反射率カーブＲ２１を描いて増加する。そして、表示反転パルスＷ２１の印加によって移動を開始した白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは、休止パルスＣ２１の期間においても慣性によって僅かに移動を続けるので、反射率カーブＲ２１は僅かに上昇を継続する。
【０１０６】
次に、反射率カーブＲ２１が上昇を継続している最中に、二つ目の表示反転パルスＷ２２が出力されると、セグメント電極が再び約１０ｍＳの期間、負電圧−Ｖとなるので、白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは更に移動し、反射率Ｒ２は反射率カーブＲ２２を描いて増加する。そして、表示反転パルスＷ２２の印加によって移動した白色粒子６３ａと黒色粒子６３ｂは、休止パルスＣ２２の期間においても慣性によって僅かに移動を続けるので、反射率カーブＲ２２は僅かに上昇を継続する。
【０１０７】
以下同様に、表示反転パルスＷ２３〜Ｗ２６が順次出力され、反射率Ｒ２は反射率カーブＲ２３〜Ｒ２６を描いて上昇する。そして、駆動パルス列の最後に出力される表示反転パルスＷ２７のパルス幅は、他の表示反転パルスより長いので、反射率Ｒ２は反射率カーブＲ２７で最大となって飽和し、表示の濃淡の変化後のコントラストを高めて、視認性に優れた表示を維持することが出来る。
【０１０８】
このように、実施例２の駆動電圧波形は、表示反転期間Ｔ１である約７６０ｍＳの期間において、７つの表示反転パルスとその表示反転パルスを分離する６つの休止パルスによって構成される。これにより、時間経過と共に変化する反射率の変化が実施例１の変化より細かく滑らかに、かつ長い時間で、表示の濃淡が滑らかに美しく変化して、より一層人目を惹くユニークな表示を実現することが出来る。
【０１０９】
尚、複数の表示反転パルスと休止パルスのパルス数は、限定されるものではなく、例えば、実施例２のパルス数より増やすならば、より一層滑らかな濃淡の変化を実現することも可能である。また、実施例２の駆動電圧波形は、表示反転パルスを等間隔に配置して濃淡が略直線的に変化するように構成した。これにより、表示の濃淡の変化の割合が一定で連続的になるので、表示の濃淡を美しく変化させることが出来る。
【０１１０】
また、表示の濃淡の変化カーブは、略直線的に変化させることに限定されるものではな
く、表示反転パルスと休止パルスのパルス幅を調整し、変化の立ち上がりを早くしたり遅くしたりして、濃淡の変化カーブに特徴を持たせても良い。また、表示反転期間Ｔ１の表示反転パルスの個々のパルス幅は２００ｍＳ以下であり、表示反転パルスの合計パルス幅は、室温においては、２５０ｍＳ以下であると良い。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電気泳動表示装置を提供することが出来る。また、温度により、パルス幅、休止パルス幅、パルス数、合計パルス幅を可変することで、更に、見やすく、信頼性に優れた電気泳動表示装置を提供することが出来る。
【０１１１】
また、表示パネルの反射率の変化時間、すなわち、表示の濃淡の変化時間としての表示反転期間Ｔ１は、実施例１において４６０ｍＳ前後、実施例２においては７６０ｍＳ前後として説明したが、この表示反転期間Ｔ１は限定されるものではない。すなわち、表示反転期間Ｔ１を短くして、表示する模様等の濃淡が素早く変化するようにしても良いし、表示反転期間Ｔ１を長くして、表示する模様等の濃淡がゆっくり変化するようにしても良く、表示装置の仕様に応じて任意に選択することが出来る。
【０１１２】
以上のように本発明によれば、極めて消費電力の少ない電気泳動型表示パネルの駆動において、静止画像であっても表示の濃淡が所定の時間内で動的に変化するので、アニメーション的な表示効果を持たせて、人目を惹くユニークな表示を行う電気泳動表示装置を提供することが出来る。
【０１１３】
尚、本発明の電気泳動表示装置の表示パネルは、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として説明したが、本発明はこの方式に限定されるものではなく、透明な分散媒の代わりに空気を用いたトナー型や電子粉流体型の表示パネルを用いても本発明を適用することが出来る。また、実施例においての表示パネル５０は、マイクロカプセル方式の電気泳動表示パネルとして説明したが、本発明はマイクロカプセル方式に限定されず、例えば、従来例で示した電気泳動表示パネル１００のように、マイクロカプセルを用いない方式にも適用できる。
【０１１４】
また、本発明の電気泳動表示装置は、セブンセグメントキャラクタや、各種の模様などをセグメントとして表示する表示パネルに好適であるが、このような形態に限定されるものではなく、共通電極に対向してドットマトリックス状の画素電極を設けて、任意の文字や図形等を表示できるようにしたものなど、画素となる電極の形状や配置、大きさなどは何等限定されない。
【０１１５】
また、実施例において、本発明による表示装置で表示する表示データ及びその表示状態を、白と黒として説明したが、これは一般的な無彩色の白と黒に限らず、同系色あるいは異なる色相の明るい色と暗い色（ツートンカラー）、あるいは補色関係にある２色など、明確に区別ができて表示を行なうことができる２つの色であればよい。その場合の表示パネルとしては、例えば図３に示したマイクロカプセル６０内に、その２つの色のそれぞれ正と負に帯電された帯電粒子を封入したものを使用すればよい。
【０１１６】
また、本発明の実施例における駆動手段としてのセグメントドライバは、ロジック回路によるカスタムＩＣで実現しても良く、または、汎用マイクロコンピュータにファームウエアを組み込んで実現しても良く、その形態は限定されない。また、本発明の実施例で示したブロック図やタイミングチャート等は、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、任意に変更することが出来る。
【０１１７】
また、本発明では、駆動ＩＣ３０に、表示推移検出部１２や、駆動パルス発生部２０を内蔵したが、表示推移検出部や駆動パルス発生部を外部ＣＰＵや、外部回路で構成する事も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の電気泳動表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電気泳動表示装置の駆動パルス発生部と駆動電圧出力部の内部構成を示す回路図である。
【図３】本発明で用いられる電気泳動型表示パネルの構成と動作を説明する拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係わる電気泳動表示装置の駆動電圧を説明するタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係わる電気泳動表示装置の駆動電圧による表示パネルの反射率の変化の一例を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例１に係わる電気泳動表示装置の帯電粒子の動きを説明する説明図である。
【図７】本発明の実施例１に係わるセブンセグメントキャラクタで構成される表示パネルの一例を示す説明図である。
【図８（ａ）】本発明の実施例１に係わる駆動電圧波形によって表示パネルを駆動した場合の表示例であり、数字の「２」がうっすらと表示される様子を示す説明図である。
【図８（ｂ）】本発明の実施例１に係わる駆動電圧波形によって表示パネルを駆動した場合の表示例であり、数字の「２」が徐々に濃く表示される様子を示す説明図である。
【図８（ｃ）】本発明の実施例１に係わる駆動電圧波形によって表示パネルを駆動した場合の表示例であり、数字の「２」が真っ黒に表示される様子を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例１に係わる電気泳動表示装置の表示動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例２に係わる電気泳動表示装置の駆動電圧を説明するタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施例２に係わる電気泳動表示装置の駆動電圧による表示パネルの反射率の変化の一例を示すグラフである。
【図１２（ａ）】従来の電気泳動表示パネルの分割されたセルの構造を示し、共通電極１０１に正電圧、素子電極１０２に負電圧の印加によって電気泳動粒子が素子電極側に引き寄せられていることを説明する断面図である。
【図１２（ｂ）】従来の電気泳動表示パネルの分割されたセルの構造を示し、共通電極１０１に負電圧、素子電極１０２に正電圧の印加によって電気泳動粒子が共通電極側に移動することを説明する断面図である。
【図１３】従来の電気泳動表示パネルの階調表示の書き込みを説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１９】
１  電気泳動表示装置
３  入力回路
１０ａ〜１０ｈ  セグメントドライバ
１１  シフトレジスタ
１２  表示推移検出部
２０  駆動パルス発生部
２１  カウンタ回路
２２  表示反転ＲＯＭ
３０  駆動ＩＣ
４０  駆動電圧出力部
４１、４２、４３  半導体スイッチ
５０  表示パネル
５１  樹脂基板
５３  マイクロカプセル表示層
５５  フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
６０  マイクロカプセル
６１  カプセル殻
６２  分散媒
６３  帯電粒子
６３ａ  白色粒子
６３ｂ  黒色粒子
ＣＯＭ  共通電極
ＳＥＧ  セグメント電極
Ｓ０〜Ｓ６  セグメント
Ｓ７  背景領域
ＳＥＧＶ、ＣＯＭＶ  駆動電圧
Ｐ１  入力信号
Ｐ２ａ〜Ｐ２ｈ  表示データ
Ｐ３  クロック信号
Ｐ４  表示書換信号
Ｐ５ａ  現表示データ
Ｐ５ｂ  次表示データ
Ｐ６ａ〜Ｐ６ｄ  表示推移信号
Ｐ７ａ〜Ｐ７ｃ  駆動制御パルス
Ｐ８  カウンタ信号
Ｂ１１〜Ｂ１４、Ｂ２１〜Ｂ２７、Ｗ１１〜Ｗ１４、Ｗ２１〜Ｗ２７  表示反転パルス
Ｃ１１〜Ｃ１３、Ｃ２１〜Ｃ２６  休止パルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３】
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