(57)【要約】【課題】  高速応答が必要な場合に高電圧駆動を可能とし、かつ、実装規模の小型化、低コスト化を可能とする。【解決手段】  電気泳動表示装置は、マトリクス状に配置されたゲート線電極３３とソース線電極３４との各交差位置に配置された多数の画素を有する表示パネル１０と、ゲート線電極３３を駆動するゲート線駆動回路２１３と、ソース線電極３４を駆動するソース線駆動回路２１２とを備えていて、表示パネル１０の表示状態を部分的に書換える場合は、該表示パネル１０を多階調表示する際の最大駆動電圧Ｖｗｍａｘよりも高い電圧Ｖｐで駆動できるように、共通電極３７の基準電圧を、多階調表示時の基準電圧である０Ｖに対して負極性の電圧Ｖｃｏｍに切換えるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素がマトリクス状に配置された表示パネル、前記画素にそれぞれ備えられた画素電極と共通に設けられた共通電極、前記画素電極に電圧を供給する走査線と信号線、前記共通電極および前記走査線と信号線に接続された駆動回路、および前記駆動回路に信号を与える制御回路を有する表示装置であって、
前記駆動回路が前記走査線を順次選択して走査し、前記信号線を通じて画素に可変な電圧を印加することにより、前記表示パネルに階調画像を表示する駆動モードと、前記駆動回路が選択した走査線上の一部の画素に前記電圧の可変範囲よりも高い電圧を印加することにより、前記一部の画素を黒または白に書き換える駆動モードとを、前記制御回路が選択し切り替えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルの一部の画素を書き換える駆動モードにおいて、前記駆動回路が走査線のうちの一部のみを選択して走査す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】
前記表示パネルに階調画像を表示する駆動モードにおいて、前記駆動回路が、画素電極に可変な電圧を供給するとともに共通電極に基準電圧を供給し、
前記表示パネルの一部の画素を書き換える駆動モードにおいて、前記駆動回路が、書き換える画素の画素電極に前記可変な電圧のうちの最大電圧を供給するとともに、書き換えない画素の画素電極をハイインピーダンスにし、共通電極に、前記基準電圧より前記書き換える画素電極に供給される電圧に対して逆極性側にシフトした電圧を供給す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】
前記表示装置が外部入力デバイスをさらに有し、前記表示装置が前記外部入力デバイス以外から表示情報を受けたときに、前記制御回路が前記階調画像を表示する駆動モードを選択して表示情報を前記表示パネルに表示し、前記表示装置が前記外部入力デバイスから表示情報を受けたときに、前記制御回路が前記表示パネルの一部の画素を書き換える駆動モードを選択して前記外部入力デバイスから受けた表示情報を前記表示パネルに表示することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記外部入力デバイスが前記表示パネルに重ねて配置された位置情報入力デバイスであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記外部入力デバイスがペン入力デバイスもしくは手書き入力デバイスであることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示装置が電気泳動表示装置であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
画素がマトリクス状に配置された表示パネル、前記画素にそれぞれ備えられた画素電極と共通に設けられた共通電極、前記画素電極に電圧を供給する走査線と信号線、前記共通電極および前記走査線と信号線に接続された駆動回路、前記駆動回路に信号を与える制御回路、およびペンにより指示された位置を検出し制御回路に出力する位置検出器を有するペン入力装置であって、
前記位置検出器の出力がないとき、前記制御回路が前記表示パネルに階調画像を表示する駆動モードを選択し、前記駆動回路が前記走査線と信号線を通じて画素に可変な電圧を印加することにより、前記表示パネルに階調画像を表示し、位置検出器の出力があるとき、前記制御回路が前記表示パネルの一部の画素を黒または白に書き換える駆動モードを選択し、前記駆動回路が前記走査線の一部分を走査し一部の画素に前記電圧の可変範囲よりも高い電圧を印加することにより、ペンにより指示された位置に対応する前記表示パネルの画素を黒または白に書き換えることを特徴とするペン入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マトリクス状に配置された多数の画素を有する表示パネルを備えた表示装置及びペン入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。
【０００３】
特に、ウエアラブルＰＣや電子手帳等の用途から屋外で使用されることが多く、省消費電力かつ省スペースであることが望まれるため、例えば液晶ディスプレイ等の薄型ディスプレイによる表示機能と座標入力処理を一体化し、ディスプレイに表示された内容をペン或いは指で押圧操作することにより直接的に入力できる装置が製品化されている。
【０００４】
しかし、多くの液晶はいわゆるメモリ性がないため、表示期間中は液晶に対し電圧印加を行い続ける必要がある。一方で、メモリ性を有する液晶においては、ウエアラブルＰＣのように様々な環境における使用を想定した場合の信頼性を確保することが難しく、実用化には至っていない。
【０００５】
そこで、メモリ性を有する薄型軽量ディスプレイ方式の一つとして、電気泳動表示装置が提案されている。
【０００６】
この種の電気泳動表示装置は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板と、これらの基板の間に充填された絶縁性液体と、該絶縁性液体に分散された多数の着色帯電泳動粒子と、それぞれの基板に沿うように各画素に配置された表示電極と、を備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
この装置において、着色帯電泳動粒子は、正極性又は負極性に帯電されているため、表示電極に印加される電圧の極性に応じていずれかの表示電極に吸着され、例えば上部電極に着色粒子が吸着され着色粒子が見える状態と、下部電極に着色粒子が吸着され、絶縁性液の色が見える状態を印加電圧によって制御することで様々な画像を表示することを可能としている。なお、このタイプの装置を「上下移動型」と称している。
【０００８】
また、他の電気泳動表示装置の従来例として、上述したタイプのように絶縁性液体を挟み込むように配置されているのではなく、第１の電極（共通電極）は画素間遮蔽層に沿うように配置され、同じく第２の電極（画素電極）は入射光を反射すべく画素表示部全体に配されて絶縁膜で覆われたものが開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
このため、絶縁性液体は透明であれば良く、第２の電極を電気泳動粒子で覆うことで黒表示を行い、また、電気泳動粒子を画素間である第１の電極に集めることで、第２の電極を露出させて白表示を行う。これにより、印加電圧の極性を画素毎に制御することにより、画像を表示することができる。
【００１０】
更に、これらの表示装置と、いわゆる抵抗膜方式の座標位置検出装置（デジタイザ）（例えば、特許文献３参照。）を組み合わせることにより、ペン入力または、指圧感知による入力を可能とし、低消費電力かつ省スペースなウエアラブルＰＣや、例えばメモをとることを可能とする、紙のようなディスプレイ装置が実現できる。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第３６１２７５８号明細書
【特許文献２】特開平９−２１１４９９号公報
【特許文献３】特開平５−３２４１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前述した従来の電気泳動表示装置は、一般的に応答速度が遅く、このため、例えば、ペン入力といった高速応答が必要とされる場合には、その遅い応答速度のためユーザーに違和感を与えてしまう。
【００１３】
そして、この不都合を解決するためには、高電圧で前述した電気泳動表示装置を駆動することが考えられるが、単純に高電圧駆動を行う場合、例えば、高耐圧のドライバＩＣを具備したり、高耐圧のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を具備することが考えられる。しかしながら、上述した高耐圧のドライバＩＣや高耐圧のＴＦＴは、実装規模の大型化や高コスト化を引き起こしてしまうという課題があった。
【００１４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、実装規模の大型化及びコストを抑えつつ高電圧駆動を可能とし、それにより高速な表示応答性を有する表示装置及びペン入力装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、第１に、以下を有する表示装置：
画素がマトリクス状に配置された表示パネル、
前記画素にそれぞれ備えられた画素電極と共通に設けられた共通電極、
前記画素電極に電圧を供給する走査線と信号線、
前記共通電極および前記走査線と信号線に接続された駆動回路、および
前記駆動回路に信号を与える制御回路。
であって、
前記駆動回路が前記走査線を順次選択して走査し、前記信号線を通じて画素に可変な電圧を印加することにより、前記表示パネルに階調画像を表示する駆動モードと、前記駆動回路が選択した走査線上の一部の画素に前記電圧の可変範囲よりも高い電圧を印加することにより、前記一部の画素を黒または白に書き換える駆動モードとを、前記制御回路が選択し切り替えることを特徴とする。
【００１６】
前記表示パネルの一部の画素を書き換える駆動モードにおいて、前記駆動回路が走査線のうちの一部のみを選択して走査することが好ましい。
【００１７】
前記表示装置のさらに好ましい形態は、
前記表示パネルに階調画像を表示する駆動モードにおいて、前記駆動回路が、画素電極に可変な電圧を供給するとともに共通電極に基準電圧を供給し、前記表示パネルの一部の画素を書き換える駆動モードにおいて、前記駆動回路が、書き換える画素の画素電極に前記可変な電圧のうちの最大電圧を供給するとともに、書き換えない画素の画素電極をハイインピーダンスにし、共通電極に、前記基準電圧より前記書き換える画素電極に供給される電圧に対して逆極性側にシフトした電圧を供給するものである。
【００１８】
前記表示装置が外部入力デバイスをさらに有し、前記表示装置が前記外部入力デバイス以外から表示情報を受けたときに、前記制御回路が前記階調画像を表示する駆動モードを選択して表示情報を前記表示パネルに表示し、前記表示装置が前記外部入力デバイスから表示情報を受けたときに、前記制御回路が前記表示パネルの一部の画素を書き換える駆動モードを選択して前記外部入力デバイスから受けた表示情報を前記表示パネルに表示するようにしてもよい。
【００１９】
前記外部入力デバイスが前記表示パネルに重ねて配置された位置情報入力デバイスであってもよく、さらに前記外部入力デバイスがペン入力デバイスもしくは手書き入力デバイスであってもよい。
【００２０】
また本発明は、以下を有するペン入力装置：
画素がマトリクス状に配置された表示パネル、
前記画素にそれぞれ備えられた画素電極と共通に設けられた共通電極、
前記画素電極に電圧を供給する走査線と信号線、
前記共通電極および前記走査線と信号線に接続された駆動回路、
前記駆動回路に信号を与える制御回路、および
ペンにより指示された位置を検出し制御回路に出力する位置検出器。
であって、
前記位置検出器の出力がないとき、前記制御回路が前記表示パネルに階調画像を表示する駆動モードを選択し、前記駆動回路が前記走査線と信号線を通じて画素に可変な電圧を印加することにより、前記表示パネルに階調画像を表示し、
位置検出器の出力があるとき、前記制御回路が前記表示パネルの一部の画素を黒または白に書き換える駆動モードを選択し、前記駆動回路が前記走査線の一部分を走査し一部の画素に前記電圧の可変範囲よりも高い電圧を印加することにより、ペンにより指示された位置に対応する前記表示パネルの画素を黒または白に書き換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、表示パネルにおける表示状態を２値の階調表現にて書換える場合には、多階調表示時の最大駆動電圧よりも高い電圧で駆動を行うことにより、高速応答が可能となり、かつ、周辺回路の実装規模の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２３】
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２４】
図２は、静止画表示やペン入力機能やその表示機能を有するシステムを示すブロック図である。
【００２５】
表示装置システムは、電気泳動表示素子により構成される表示部（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）２１５と、ＴＦＴ基板（ＴＦＴ  Ｂａｃｋｐｌａｎｅ）２１４を積層した表示パネル１０と、マトリクス駆動のためのソース線駆動回路２１２、ゲート線駆動回路２１３、共通電極駆動回路２１６を含むディスプレイモジュール２１７、ディスプレイ制御モジュール２１８、表示用の画像メモリであるＶｉｄｅｏ  ＲＡＭ（以下、「ＶＲＡＭ」という）２１１、ＣＰＵ２８、周辺のメモリ回路（Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ）２９及びメモリ回路（ＳＤＲＡＭ）２１０から構成される。
【００２６】
ディスプレイ制御モジュール２１８には、外部入力デバイス（Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）２７が接続される。ここで外部入力デバイス２７は位置情報を入力するデバイスであり、ペン入力装置がその代表的なものである。
【００２７】
ＣＰＵ２８は、ディスプレイ制御モジュール２１８と周辺のメモリ回路２９，２１０に制御信号を供給する。
【００２８】
グラフィックコントローラ(Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)２１は、内部メモリ（フラッシュＲＯＭで構成されたメモリ２９，ＳＤＲＡＭで構成されたメモリ２１０）に予め蓄えられた情報や、不図示の外部メモリとのデータ入出力を制御する外部メモリ制御回路２５、外部に接続された回線を通じてデータ入出力を行う通信手段（外部Ｉ／Ｆ）２４、あるいは外部入力デバイス２７であるペン入力タブレットを制御するデジタイザ制御部(Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)２３、などを通じて画像情報を取り込む。
【００２９】
さらに、グラフィックコントローラ２１は、とりこまれた画像情報に基づいて、表示パネル１０の表示部２１５に表示すべき情報をＶＲＡＭ２１１上に描き、ＶＲＡＭ２１１上の情報に基づき、画像データおよび制御信号をパネルコントローラ（Ｐａｎｅｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２２を介してディスプレイモジュール２１７に転送する。また、ゲート線を選択し走査するための走査選択信号、ソース線駆動回路に送る画像情報信号と、その転送タイミングを与えるＶｓｙｎｃ，Ｈｓｙｎｃ信号など必要な制御信号を生成し、パネルコントローラ２２に送る。
【００３０】
パネルコントローラ２２は、これらの制御信号を表示パネルのゲート線、ソース線、共通電極の各々の駆動回路に送る。電源はパワーマネージメント２６を通じて各回路ブロックに供給される。
【００３１】
前記ディスプレイモジュール２１７では、パネルコントローラ２２から出力された画像データとＶｓｙｎｃ，Ｈｓｙｎｃなどのタイミング制御信号を受けて、ＴＦＴバックプレーン２１４と表示部２１５を有する表示パネル１０に、ゲート線駆動回路２１３とソース線駆動回路２１２、及び共通電極駆動回路２１６から所望の電圧がＴＦＴバックプレーン２１４に印加され、表示部２１５の各画素内粒子の泳動状態が変化することで階調表示がなされる。
【００３２】
本表示装置は、あとで詳しく述べるように、階調表示モードと２値表示モードの２つの表示モードを有し、ペン入力の際には２値表示モードを用いる。そのために前述したソース線駆動回路２１２は、ハイインピーダンスを選択できる出力段を有する。
【００３３】
以下、表示装置を電気泳動表示装置として説明するが、本発明は表示装置が電圧によって駆動できるものであればよく、液晶表示装置であってもよい。印加する電圧を可変にして多階調の中間状態が表示できることが好ましい。書込み終了後は、画素への電圧印加を行わなくても、書込まれた表示状態のままで保持されるいわゆるメモリ性があるものにも適用できる。
【００３４】
図３は、本実施の形態における３００行×２５０列のＴＦＴアクティブマトリクスアレイの一部分の模式図を示している。同図において、前述した表示パネル１０は、マトリクス状に配置された走査電極としてのゲート線電極３３と、情報電極としてのソース線電極３４とを有し、これらゲート線電極３３とソース線電極３４との各交差位置に多数の画素が形成されている。また、表示パネル１０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３５と画素電極３６、及び共通電極（ＣＯＭ）３７を有すると共に、該表示パネル１０には、前記ゲート線電極３３を駆動するゲート線駆動回路２１３、及び前記ソース線電極３４を駆動するソース線駆動回路２１２が接続されている。本実施の形態において、前記ゲート線駆動電圧はオン電圧が＋２０Ｖでオフ電圧は−２０Ｖであり、フレームレートは１５Ｈｚである。また、ソース線駆動電圧Ｖｗは０Ｖ〜１５Ｖであり、共通電極の駆動電圧Ｖｃｏｍは３０〜−１５Ｖである。
【００３５】
図４は、本実施の形態における電気泳動表示装置の一画素部分の模式図を示している。同図において、黒色の電気泳動粒子６３は負に帯電するものであり、例えば、第１の電極３７を共通電極、第２の電極３６を画素電極とした場合、共通電極３７に対して画素電極３６に正電圧を印加すると、図４（ａ）に示すように、画素電極３６を黒色の電気泳動粒子６３が覆うことで黒表示状態となり、また、共通電極３７に対して画素電極３６に負電圧を印加すると、図４（ｂ）に示すように、黒色の電気泳動粒子６３を画素間の共通電極３７に集めることで画素電極３６を露出させて白表示状態となる。
【００３６】
次いで、図５（ａ）は、本実施の形態における画素の電圧−光学応答（反射率）特性を示している。すなわち、初期状態が白状態からの電圧−光学応答（反射率）特性は、実線で示されるように０Ｖ以下で白となり、１５Ｖ以上で黒となる。初期状態が黒状態からの電圧−光学応答（反射率）特性は破線で示されている。また、図５（ｂ）には、本実施の形態における画素の電圧−応答時間特性を示す。ここでの応答時間は、白状態から黒状態に応答が完了するまでの時間であり、同図に示すように、印加する電圧が大きいほど、応答特性は向上することが理解できる。なお、１６階調表示を行う際は、全画素を白状態に揃えた後、ソース線駆動電圧範囲（０〜１５Ｖ）の中で階調制御を行う。この際、Ｖｃｏｍは０Ｖ（接地電圧）である。
【００３７】
上記のとおり、表示装置には外部入力デバイス２７が接続される。ここで、既述したように外部入力デバイス２７は位置情報を入力するデバイスであり、ペン入力装置がその代表的なものである。ペンが示す位置を検出し、デジタル情報として出力する。ペン入力デバイスは、ペンと専用タブレットで構成されることもあるが、透明部材で作られて表示パネルに重ねて配置され、表示パネル上の画像にペンで上書きする、あるいはペンで画面上の走査を行うポインティングデバイスとして用いるなどの形態がある。積層構成では、表示パネルは、ペンで入力された手書き文字などの線画を遅延なく表示できるものが要求される。
【００３８】
ここで、外部入力デバイス２７の一例であるペン入力タブレット２７からのペン入力について考えてみると、ペンでタブレット上の位置を指示し入力を行う際には、それまでに表示されている画面に対し、追記を行うことが想定される。この場合、ペンで書き加えた部分についてのみ表示の書換えを行えば良く、言い換えれば、ペンで書き加えた部分以外は、そのまま保持を行うこともできる。
【００３９】
ペン入力がなされないときは、ペン入力タブレット２７からの出力がないので、デジタイザ制御部２３はその情報をグラフィックコントローラ２１に伝え、グラフィックコントローラ２１は、通常の表示モード、すなわち内部メモリ２９，２１０の画像情報や通信手段２４を通じて受けた外部画像情報を表示するモードを選択し、このとき、ゲート線駆動回路２１３は表示パネルのゲート線を順次選択して走査し、ソース線駆動回路２１２からは、画像情報に応じた階調信号電圧、すなわち図５に示したように黒側は０から１５Ｖの範囲、白側は０から−１５Ｖの範囲の可変電圧が供給される。共通電極駆動回路２１６からは基準電圧が供給される。これらはＴＦＴ基板２１４に印加され、表示部２１５の各画素内粒子の泳動状態が変化することで階調表示がなされる。
【００４０】
ペン入力がなされると、ペン入力タブレット２７から、ペンの指示した位置に応じた位置情報がデジタイザ制御部２４を通じてグラフィックコントローラ２１に送られ、表示メモリであるＶＲＡＭ２１１に書き込まれる。このとき、書き込まれた画素のＶＲＡＭアドレスにはフラグが立てられ、そこにペン入力が行われたことを示す。
【００４１】
グラフィックコントローラ２１は、表示メモリの画像情報を表示パネル１０に送るが、フラグが立っていると、その部分を含む走査線を優先走査する駆動モードに切り替わる。このモードにおいてペン書き部分のみを書き換える動作は、グラフィックコントローラ２１が、表示パネル１０のゲート線のうちの書き換えが生じた一部分のみを走査することによって行われる。このとき、書き換えるべき画素のソース線に黒信号を送ると同時に、表示を保持する画素のソース線をハイインピーダンス状態にする。詳しい書き込み動作は後述する。
【００４２】
以下、ペン入力の際のこのような駆動方法を部分書き換えという。部分書き換えは、走査線本数すなわちゲート線本数が多い表示パネルであっても、書き換える部分のゲート線はそれより少ないので、部分的な走査により書き換えに要する時間が短くて済む。ペン入力デバイスでは、使用者に違和感を与えないために、入力したペンの軌跡が間をおかず画面に表示される必要があるが、部分書き換えによってこれが可能になる。
【００４３】
さらに、ペン入力で画面に手書き文字を書き込む際には、白い背景に黒の線描きができればよいので、画素を黒状態に書き換えるのみでよく、中間調表示を必要としない。本実施の形態の表示装置は、このような黒表示のみを行う部分書き換え動作において、高速の応答性を与えるものである。
【００４４】
次に、部分書換え２値駆動の際の高電圧駆動について説明する。
【００４５】
部分書換え２値駆動の際の高電圧駆動を説明するため、図３における「ア」と「イ」の画素について考える。この場合、図３におけるｓ１・ｇ１（「ア」）、ｓ２・ｇ２、ｓ３・ｇ３、の交差点にある画素に対しペン入力が行われたものとし、「ア」は書換えが行われる画素であり、「イ」はそのまま保持される画素とする。また前書込みとして、所望の階調レベル（「ア」の画素の反射率はＲ１、「イ」の画素の反射率はＲ２）への制御が終了し、光学応答が一定に保持されているものとする。
【００４６】
図１は、「ア」、「イ」の画素に対する駆動波形と、「ア」、「イ」の画素の光学応答のタイミングチャートを示している。ここで、図１（ａ）は図３におけるゲート電極ｇ１への印加電圧波形、図１（ｂ）は図３におけるソース電極ｓ１への印加電圧波形、図１（ｃ）は図３におけるソース電極ｓ２への印加電圧波形を示し、図１（ｄ）は図３における共通電極への印加電圧波形を示している。また、図１（ｅ）は図３における「ア」の画素の電極間電圧（画素電極３６と共通電極３７の電位差）波形を示し、図１（ｆ）は図３における「イ」の画素の電極間電圧波形を示している。更に、図１（ｇ）は図３における「ア」の画素の光学応答を示し、図１（ｈ）は図３における「イ」の画素の光学応答を示している。
【００４７】
まず、「ア」の画素（書換えを行う画素）について説明する。図１（ｅ）に示す「ア」の画素の電極間電圧Ｖｐは、ゲート電極ｇ１がＯＮになった時間帯ｔ１のソース電極ｓ１電圧Ｖｗｍａｘと共通電極電圧Ｖｃｏｍの差Ｖｐ＝Ｖｗｍａｘ−Ｖｃｏｍ、となる。ここで、Ｖｗｍａｘはソース線駆動回路からの出力可能な最大電圧（１５Ｖ）を設定する。このとき、共通電極電圧Ｖｃｏｍは−１５Ｖ（通常の多階調駆動時は０Ｖ）とする。したがって、通常の多階調駆動時よりもＶｃｏｍ（−１５Ｖ）分、大きな電圧を印加することが可能となる。したがって、高電圧駆動が可能となり、「ア」の画素は短時間で応答が完了する。
【００４８】
次に、「イ」の画素（そのまま保持する画素）について説明する。通常、図１（ｆ）に示す「イ」の画素の電極間電圧は、ゲート電極ｇ１がＯＮになった時間帯ｔ１の、ソース電極ｓ２の電圧と、共通電極の電圧の差となるが、この場合は図１（ｃ）に示すように、ソース電極ｓ２はハイインピーダンス状態となっている。したがって、「イ」の画素における画素電極と共通電極の間に電位差は生じない。よって、Ｖｃｏｍの値にかかわらず、「イ」の画素の電極間電圧は変化しない。つまり、この場合「イ」の画素はそのまま保持をし続けることが可能となる。
【００４９】
走査線ｇ１について以上のような駆動で黒を書き込んだあと、次いで時間ｔ２で走査線ｇ２を選択して同様に電圧を印加し、以下順に選択された走査線のみを走査する。
【００５０】
以上により、部分書換え２値駆動の際の高電圧駆動が実現される。また、この駆動を行う際には、もちろん全面を走査してもよいが、書換えを行う画素を含む走査線のみを走査することにより高速の表示応答が可能になる。本実施の形態により、応答速度の遅い表示素子の応答性能が改善され、ストレスのないペン入力を行うことができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５２】
本実施の形態は、本発明の表示装置を、白と黒の２値表示に適用するものである。本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同じ表示装置を使用する。
【００５３】
ペン入力デバイスにおいて、誤って入力した線を消す、あるいは背景が黒い部分においても線の白黒を反転させてペンの軌跡を描くなどの機能が必要とされる。この場合は、第１の実施の形態で説明した黒書き込みに加えて、画素に白を書き込むことが必要になる。また、画面上に表示された画像の一部をペンのドラッグによって移動させるときは、画像が移動した後の画素に背景画面として白を書き込む。本実施の形態の表示装置は、このような、白と黒の２値表示を行う際の表示応答を高速に行う。これにより、２値表示の動画を表示することも可能である。
【００５４】
２値の階調表現による表示を説明するため、図３における「ア」と「イ」の画素について考える。この場合、図３におけるｓ１・ｇ１（「ア」）、ｓ２・ｇ２、ｓ３・ｇ３、の交差点にある画素に対しては黒を表示するものとし、「イ」を含む他画素に対しては白を表示するものとする。また、所望の階調レベルへの制御が終了した画素は、光学応答が一定に保持される。
【００５５】
図６は、「ア」、「イ」の画素に対する駆動波形と、「ア」、「イ」の画素の光学応答のタイミングチャートを示している。図６（ａ）は図３におけるゲート電極ｇ１への印加電圧波形、図６（ｂ）は図３におけるソース電極ｓ１への印加電圧波形、図６（ｃ）は図３におけるソース電極ｓ２への印加電圧波形を示し、図６（ｄ）は図３における共通電極への印加電圧波形を示している。また、図６（ｅ）は図３における「ア」の画素の電極間電圧波形を示し、図６（ｆ）は図３における「イ」の画素の電極間電圧波形を示している。更に、図６（ｇ）は図３における「ア」の画素の光学応答を示し、図６（ｈ）は図３における「イ」の画素の光学応答を示している。同図に示すように、白黒２値で動画表示を行う際は、２フィールドで１フレームの画像とする。以下、駆動方法について詳しく説明する。
【００５６】
まずフィールド１について説明する。
【００５７】
「ア」の画素（黒を表示する画素）について説明する。図６（ｅ）に示す「ア」の画素の電極間電圧Ｖｂｌａｃｋは、ゲート電極ｇ１がＯＮになった時間帯Ｔ１１のソース電極ｓ１の電圧Ｖｗｍａｘと共通電極の電圧Ｖｃｏｍ１の差Ｖｂｌａｃｋ＝Ｖｗｍａｘ−Ｖｃｏｍ１となる。ここで、Ｖｗｍａｘはソースドライバからの出力可能な最大電圧（１５Ｖ）を設定する。したがって、通常の多階調駆動時よりもＶｃｏｍ１（−１５Ｖ）分、大きな電圧を印加することが可能となる。したがって、高電圧駆動が可能となり、「ア」の画素は短時間で応答が完了する。
【００５８】
「イ」の画素（白を表示する画素）について説明する。通常、図６（ｆ）に示す「イ」の画素の電極間電圧は、ゲート電極ｇ１がＯＮになった時間帯Ｔ１１のソース電極ｓ２の電圧と共通電極の電圧の差となるが、この場合は図６（ｃ）に示すように、ソース電極ｓ２はハイインピーダンス状態となっている。したがって、「イ」の画素における画素電極と共通電極の間に電位差は生じない。よってＶｃｏｍの値にかかわらず、「イ」の画素の電極間電圧は変化しない。つまり、この場合「イ」の画素はそのまま保持をし続ける。
【００５９】
次にフィールド２について説明する。
【００６０】
「ア」の画素（黒を表示する画素）について説明する。図６（ｂ）に示すように、ゲート電極ｇ１がＯＮになった時間帯Ｔ２１のソース電極ｓ１は、ハイインピーダンス状態となっている。したがって、「ア」の画素における画素電極と共通電極の間に電位差は生じない。よってＶｃｏｍの値にかかわらず、「イ」の画素の電極間電圧は変化しない。つまり、この場合「イ」の画素はそのまま黒状態を保持し続ける。
【００６１】
「イ」の画素（白を表示する画素）について説明する。図６（ｆ）に示す「イ」の画素の電極間電圧Ｖｗｈｉｔｅは、ゲート電極ｇ１がＯＮになった時間帯Ｔ２１のソース電極ｓ２の電圧Ｖｗｍｉｎと共通電極の電圧Ｖｃｏｍ２の差Ｖｗｈｉｔｅ＝Ｖｗｍｉｎ−Ｖｃｏｍ２となる。ここで、Ｖｗｍｉｎはソースドライバからの出力可能な最小電圧（０Ｖ）を設定する。したがって、通常の多階調駆動時よりもＶｃｏｍ２（３０Ｖ）分、大きな電圧を印加することが可能となる。したがって、高電圧駆動が可能となり、「イ」の画素は短時間で応答が完了する。
【００６２】
以上により、応答速度の遅い表示素子の応答性能が改善され、良好な動画表示を行うことができる。
【００６３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００６４】
本実施の形態では、１６階調表示モードと２値表示モードの２つのモードを有し、ペン入力の際には２値表示モードを用いる。また、ソース線駆動回路は、Ｄ／Ａコンバータ出力段と、アナログスイッチ出力段を選択できる出力段を有し、２値表示モードの際には、アナログスイッチ出力段を用いる。本実施の形態では、上記ソース線駆動回路以外は、第１の実施の形態と同じ表示装置を使用する。
【００６５】
１６階調表示モードの場合には、Ｄ／Ａコンバータ出力段を使用し、その駆動電圧の最大値は１５Ｖ、最小値は０Ｖとする。これに対し、２値表示を行う際には、アナログスイッチ出力段を使用し、そのスイッチングにより、ＯＮ時；３０Ｖ、ＯＦＦ時；０Ｖを選択可能とする。
【００６６】
２値表示モードによるペン入力を説明するため、図３における「ア」と「イ」の画素について考える。この場合、図３におけるｓ１・ｇ１（「ア」）、ｓ２・ｇ２、ｓ３・ｇ３、の交点にある画素に対しては黒を表示するものとし、「イ」を含む他画素に対しては白を表示するものとする。また、所望の階調レベルへの制御が終了した画素は、光学応答が一定に保持される。
【００６７】
所望の階調レベルへの制御が終了したペン入力の際には、例えば、アナログスイッチモードにおいて、画素「ア」のソース電極にはＯＮ電圧（３０Ｖ）、画素「イ」のソース電極にはＯＦＦ電圧（０Ｖ）を印加する。「ア」の画素には、１６階調表示モードよりも１５Ｖ大きな電圧を印加することができ、「ア」の画素は短時間で応答が完了する。「イ」の画素は、０Ｖが印加されるが、電気泳動表示素子の保持特性により、その光学応答レベルは一定に保たれる。
【００６８】
以上により、応答速度の遅い表示素子の応答性能が改善され、ストレスのないペン入力を行うことができる。また、ペン入力の際には、アナログスイッチ出力段を使用することで、Ｄ／Ａコンバータで同じレベルの電圧を駆動する回路よりも、小さな回路規模で実現することができる。
【００６９】
なお、これまで第１〜第３の実施の形態の説明として、電気泳動表示装置を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばポリマーネットワーク液晶、強誘電性液晶等の表示装置に対しても適用できる。更に、第１〜第３の実施の形態は、上下移動型電気泳動表示装置に対しても水平移動型電気泳動表示装置に対しても適用できる。また、前記電気泳動粒子と分散媒を多数のマイクロカプセルのそれぞれに内包させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置における諸信号波形と光学応答のタイミングチャートを示す図である。
【図２】同上のシステムブロック図である。
【図３】同上のＴＦＴバックプレーンを示す模式図である。
【図４】同上の電気泳動粒子を用いた一画素部分の模式図である。
【図５】本実施の形態の画素の電圧―光学応答特性を示す特性図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置における諸信号波形と光学応答のタイミングチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０    表示パネル
２１    グラフィックコントローラ
２２    パネルコントローラ
２３    ディジタイザコントローラ
２４    インターフェース
２５    外部メモリ制御回路
２６    パワーマネージメント
２７    座標位置検出装置（ディジタイザ）
２８    ＣＰＵ
２９    内部メモリ（ＦｌａｓｈＲＯＭ）
２１０    内部メモリ（ＳＤＲＡＭ）
２１１    ＶＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）
２１２    ソース線駆動回路
２１３    ゲート線駆動回路
２１４    ＴＦＴバックプレーン
２１５    表示部
２１６    共通電極駆動回路
２１７    ディスプレイモジュール
３３    ゲート線電極
３４    ソース線電極
３５    ＴＦＴ
３６    画素電極
３７    共通（ＣＯＭ）電極
６１    第１の電極
６２    第２の電極
６３    電気泳動粒子
【図１】
2005189851.tif 000003
【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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