JP2011197364A - 駆動装置及びこれを用いた表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】メモリー性を有する表示画素のリセット動作に伴う劣化を制御することが可能な駆動装置、及び、これを用いた表示装置を提供する。
【解決手段】メモリー性を有する複数の表示素子で形成された表示パネル23を駆動する駆動部21〜25と、現在の表示状態に関する情報を揮発的に記憶する表示状態記憶部26bと、前記表示状態記憶部の格納内容が有効であるか無効であるかを揮発的に記憶するフラグ記憶部29と、各表示素子のリセット処理で、前記フラグ記憶部の格納内容を確認し、前記表示情報記憶部の格納内容が無効の場合には、前記表示状態記憶部の格納内容に依らず、所定の第1条件で全ての表示素子に一律的なリセットを行い、前記表示状態記憶部の格納内容が有効である場合には、前記表示状態記憶部の格納内容に応じた第2条件で、各表示素子毎に個別的なリセットを行う前記駆動部24を制御する制御部27と、を有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、メモリー性を有する表示素子で形成された表示パネルの駆動制御を行う駆動装置、及び、これを用いた表示装置(電子情報の表示端末装置)に関するものである。
近年、パーソナルコンピューターの動作速度の向上、ネットワークインフラの普及、データストレージの大容量化と低価格化に伴い、従来紙への印刷物で提供されたドキュメントや画像等の情報を、より簡便な電子情報として入手し、電子情報を閲覧する機会が益々増大している。
このような電子情報の閲覧手段として、従来の透過型液晶ディスプレイやCRT[Cathode Ray Tube]、また近年では、有機EL[electroluminescence]ディスプレイ等の発光型ディスプレイが主として用いられているが、特に、電子情報がドキュメント情報の場合、閲覧者は比較的長時間にわたってこの閲覧手段を注視する必要がある。一般に発光型ディスプレイの欠点として、フリッカーで目が疲労する、持ち運びに不便、読む姿勢が制限され、静止画面に視線を合わせる必要が生じる、長時間閲覧すると消費電力が嵩む等が知られており、上記のように比較的長時間にわたって閲覧手段を注視する行為は閲覧者にとって優しいとは言い難い。
上記の発光型ディスプレイが有している欠点を解消することができるディスプレイとして、外光を利用し、電力を消費せずに像情報を保持することができるメモリー性反射型ディスプレイが知られているが、メモリー性反射型ディスプレイは下記の理由で十分な性能を有しているとは言い難い。
反射型液晶ディスプレイ等の偏光板を用いる方式のメモリー性反射型ディスプレイは、反射率が約40%と低くため白表示に難があり、また、構成部材の作成に用いる製法の多くが簡便とは言い難い。
ポリマー分散型液晶を用いる方式のメモリー性反射型ディスプレイは、高い駆動電圧を必要とし、また、有機物同士の屈折率差を利用しているため、得られる画像のコントラストが十分でない。
ポリマーネットワーク型液晶を用いる方式のメモリー性反射型ディスプレイは、高い駆動電圧が必要であること、メモリー性を向上させるために複雑なTFT[Thin Film Transistor]回路が必要であること等の課題を抱えている。
電気泳動方式のメモリー性反射型ディスプレイは、10V以上の高い駆動電圧を必要とし、また、電気泳動性粒子の凝集による画質劣化が起こりやすい。電気泳動性粒子を一定量で小分けする隔壁構造にすることで凝集を低減できるが、そのようにするとセル構造や製造プロセスが複雑になるため安定した製造が難しい。
上述した各方式のメモリー性反射型ディスプレイの欠点を解消するものとして、金属又は金属塩の溶解及び析出を利用するエレクトロデポジション(以下、ED[electrodeposition]という)方式のメモリー性反射型ディスプレイが知られている。ED方式のメモリー性反射型ディスプレイは、(i)3V以下の低電圧で駆動が可能である、(ii)セル構造が簡便である、(iii)表示品位が優れている(明るいペーパーライクな白表示と引き締まった黒表示)、という特長を有している。
特開2004−4267号公報
ところで、ED方式のメモリー性反射型ディスプレイでは、全画素を一度白状態にリセット(白リセット)してから、任意の画素を黒状態に変化させることにより、所望の画像表示が行われる(例えば、特許文献1を参照)。
上記の白リセットに際して、従来では、各画素毎の表示状態(金属又は金属塩の析出状態)を考慮することなく、全ての画素に対して一律的に、白リセット用のパルス電圧(観察面側の電極に析出している金属又は金属塩を溶解させるためのパルス電圧)が印加されていた。すなわち、従来では、白リセットが必要な黒状態(金属又は金属塩が析出している状態)の画素だけでなく、元々から白状態(金属又は金属塩が析出していない状態)の画素にまで、白リセット用のパルス電圧が印加されていた。
このように、従来では、元々から白状態の画素に対して、不必要な白リセット用のパルス電圧を印加していたので、表示素子にとって予期しない反応が起こりやすくなり、延いては、表示素子の劣化を早めてしまう、という問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑み、メモリー性を有する表示画素のリセット動作に伴う劣化を抑制することが可能な駆動装置、及び、これを用いた表示装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る駆動装置は、メモリー性を有する複数の表示素子で形成された表示パネルを駆動する駆動部と;各表示素子の現在の表示状態に関する情報を揮発的に記憶する表示状態記憶部と;前記表示状態記憶部の格納内容が有効であるか無効であるかを揮発的に記憶するフラグ記憶部と;各表示素子のリセット処理に際して、前記フラグ記憶部の格納内容を確認し、前記表示情報記憶部の格納内容が無効である場合には、前記表示状態記憶部の格納内容に依ることなく、所定の第1条件で全ての表示素子に一律的なリセットを行い、前記表示状態記憶部の格納内容が有効である場合には、前記表示状態記憶部の格納内容に応じた第2条件で、各表示素子毎に個別的なリセットを行うように前記駆動部を制御する制御部と;を有する構成(第1の構成)とされている。
上記第1の構成から成る駆動装置は、システムの起動時にその格納内容が不定となっている前記出力状態記憶部に対して、システムの前回終了時の格納内容を復帰させるために必要な復帰情報を不揮発的に記憶する復帰情報記憶部と;システムが前回正常終了したか否かを不揮発的に記憶する終了状態記憶部と;をさらに有し、前記復帰情報記憶部は、システムの正常終了時に前記復帰情報を記憶し、前記終了状態記憶部は、システムの正常終了時に正常終了フラグを記憶し、前記制御部は、システムの起動に際して、前記終了状態記憶部の格納内容を確認し、システムが前回正常終了していた場合には、前記復帰情報に基づいて前記出力状態記憶部にシステムの前回終了時の格納内容を復帰させるとともに、前記フラグ記憶部に有効フラグを記憶させ、システムが前回正常終了していなかった場合には、前記フラグ記憶部に無効フラグを記憶させる構成(第2の構成)にするとよい。
また、上記第2の構成から成る駆動装置において、前記復帰情報は、前記表示パネルに表示されている出力画像のページ履歴情報である構成(第3の構成)にするとよい。
また、上記第2の構成から成る駆動装置において、前記復帰情報は、前記出力情報記憶部の格納内容そのものである構成(第4の構成)にするとよい。
また、上記第1の構成から成る駆動装置において、前記フラグ記憶部は、システムの起動時に無効フラグを記憶し、前記表示パネルの初回描画処理後に有効フラグを記憶する構成(第5の構成)にするとよい。
また、上記第1〜第5いずれかの構成から成る駆動装置において、第1条件は、全ての表示素子の濃度が最大値に設定されていることを想定し、これら全ての表示素子の濃度をいずれも零値にリセットするために必要な条件である構成(第6の構成)にするとよい。
また、本発明に係る表示装置は、前記表示パネルと;上記第1〜第6いずれかの構成から成る駆動装置と;を有する構成(第7の構成)とされている。
なお、上記第7の構成から成る表示装置において、前記複数の表示素子は、いずれも電気化学表示素子である構成(第8の構成)にするとよい。
本発明によれば、メモリー性を有する表示画素のリセット動作に伴う劣化を抑制することが可能な駆動装置、及び、これを用いた表示装置を提供することができる。
ED表示素子の基本構成を示す模式図(黒状態) ED表示素子の基本構成を示す模式図(白状態) ED表示素子に一定電圧のパルスを印加した場合における典型的な濃度変化と電流波形を示す波形図 アクティブマトリクス駆動方式を採用したED表示装置の一構成例を示す等価回路図 ED表示装置の駆動方法を説明するためのタイミングチャート ED表示装置の第1実施形態を示すシステム構成図 ひとつの表示パネルに対してゲートドライバ及びソースドライバを複数個ずつ設けた場合のブロック図 ED表示装置の外観図 ED表示装置の反転白リセット動作を説明するためのタイミングチャート 第1実施形態におけるシステム起動例を示すタイミングチャート ED表示装置の第2実施形態を示すシステム構成図 第2実施形態におけるシステム正常終了後のシステム起動例を示すタイミングチャート 第2実施形態におけるシステム異常終了後のシステム起動例を示すタイミングチャート 表示パネルをカラー化(RGBW化)した場合の模式図
ここでは、本発明の適用対象として、ED方式のメモリー性反射型ディスプレイ(以下では、ED表示装置と略称する)に搭載される駆動装置を例示し、図面を参照しながら詳細な説明を行う。本発明に係るED表示装置は、金属又は金属塩の溶解及び析出を利用するED方式の表示素子(以下では、ED表示素子と略称する)を複数マトリクス状に備えている。
<ED表示素子の基本構成について>
図1A及び図1Bは、いずれも、ED表示素子の基本構成を示す模式図である。なお、図1Aでは、ED表示素子10を黒状態とした様子が描写されており、図1Bでは、ED表示素子10を白状態とした様子が描写されている。
図1A及び図1Bに示したED表示素子10は、上部基板11と、下部基板12と、上部基板11上に形成された上部電極13と、下部基板12上に上部電極13と対向する形で形成された下部電極14と、上部電極13と下部電極14との間に挟み込まれた電解液15と、を有している。電解液15は、金属または金属を化学構造中に含む化合物と、白色顔料と、溶媒と、を有している。
<銀又は銀を化学構造中に含む化合物について>
なお、高コントラスト化の観点から、電解液15に含まれる金属または金属を化学構造中に含む化合物としては、銀又は銀を化学構造中に含む化合物が好適である。銀又は銀を化学構造中に含む化合物とは、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態などの相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。
<上部電極及び下部電極について>
観察面側となる上部電極13は、透明な電極で構成され、ITO[Indium Tin Oxide]やIZO[Indium Zinc Oxide]など、一般的なディスプレイなどに用いられるような透明電極であれば、いずれでも使用することができる。下部電極14は、化学的に安定な電極で構成され、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Fe、Ni、カーボン、Cr、Al、Moなどや、これらの積層膜あるいは合金などを用いることができる。なお、これらの電極のパターン形成方法としては、(i)基板上にスパッタ法や真空蒸着法などで電極材料を成膜した後、フォトリソグラフィ法によって電極パターンを形成する方法、(ii)金属ナノ粒子を分散したインクを基板に塗布して成膜し、その後フォトリソグラフィ法により電極パターンを形成する方法、及び、(iii)スクリーン印刷やフレキソ印刷やインクジェット印刷などでダイレクトに基板上に電極をパターニングする方法、などがある。
<ED表示素子の駆動原理について>
図1Aに示すように、下部電極14の電位を基準電位として、上部電極13に書込閾値以上のマイナス電圧を印加すると、上部電極13から電解液15に電子が注入され、金属又は金属を化学構造中に含む化合物が上部電極13上に析出する。この状態を観察側から見ると、析出金属又は析出金属塩による黒色が観察される。
一方、図1Bに示すように、下部電極14の電位を基準電位として、上部電極13に消去閾値以上のプラス電圧を印加すると、上部電極13上に析出していた金属又は析出金属塩が酸化によりイオン化されて電解液15中に溶出するため、析出金属又は析出金属塩による黒色が消失する。この状態を観察側から見ると、白色顔料による白色が観察される。
上述のように、上部電極13と下部電極14との間に印加する電圧の極性を切り替えることで、白色と黒色の表示を可逆的に切り替えることができる。また、白黒の濃度制御については、析出金属又は析出金属塩の析出量を調整することで実現することができる。このような白黒の濃度制御方式としては、上部電極13と下部電極14との間に印加する電圧の大きさを変化させる方式や、一定電圧の印加時間を変化させる方式が考えられる。
<ED表示素子の濃度特性、電流特性について>
図2は、ED表示素子に一定電圧値のパルスVを印加した場合における典型的な濃度変化と電流波形を示す波形図である。本図に示す通り、濃度ODはパルスVの印加時間tに応じて高くなっていき、電流IはパルスVの印加直後にピークを持つような波形となる。また、濃度ODは、パルスVの印加終了時点での濃度に維持されるので、パルスVの印加時間を制御することにより、白表示と黒表示だけでなく、その中間調表示(階調度制御)を行うことができる。
<アクティブマトリクス駆動方式を採用したED表示装置について>
ED表示装置を構成する場合には、ED表示素子の駆動方式として、アクティブマトリクス駆動方式を採用することができる。図3は、アクティブマトリクス駆動方式を採用したED表示装置の一構成例を示す等価回路図である。
本構成例のED表示装置20は、x本のゲート線G1〜Gxを駆動するゲートドライバ21と、y本のソース線S1〜Syを駆動するソースドライバ22と、表示パネル23とを有する。表示パネル23は、x行×y列のマトリクス状に形成されたセル231と、電源電圧VDDが印加される電源電圧線232と、コモン電圧VCOMが印加されるコモン電圧線233と、を有する。
表示パネル23を形成する複数のセル231は、いずれも同一構成から成り、選択用トランジスタTr1と、駆動用トランジスタTr2と、ED表示素子10と、補助容量C1及びC2とを有する。なお、表示パネル23が白黒パネルである場合には、画像データの1ピクセルとして、各々のセル231を制御すればよい。
選択用トランジスタTr1の第1端子(ドレインまたはソース)は、ソース線S1〜Syのいずれか一に接続されている。選択用トランジスタTr1の第2端子(ソースまたはドレイン)は、駆動用トランジスタTr2の制御端子(ゲート)に接続されている。選択用トランジスタTr1の制御端子(ゲート)は、ゲート線G1〜Gxのいずれか一に接続されている。駆動用トランジスタTr2の第1端子(ドレインまたはソース)は、電源電圧線232に接続されている。駆動用トランジスタTr2の第2端子(ソースまたはドレイン)はED表示素子10の下部電極14(図1を合わせて参照)に接続されている。ED表示素子10の上部電極13(図1を合わせて参照)は、コモン電圧線233に接続されている。このコモン電圧線233は、表示パネル23の観察面側に敷設する必要があるため、ITOやIZOなどの透過性導電素材を用いて形成すればよい。また、駆動用トランジスタTr2の第1端子と制御端子との間、及び、第2端子と制御端子との間には、それぞれ、補助容量C1及びC2が接続されている。
また、本構成例のED表示装置20では、選択用トランジスタTr1と駆動用トランジスタTr2として、いずれもNチャネル型のTFT[Thin Film Transistor]を用いている。このNチャネルのTFTについては、a−Si(アモルファスシリコン)で作成したものを利用してもよいし、C60などの有機半導体で作成したものを利用してもよい。本構成例のED表示装置20を製造する際には、LCD[Liquid Crystal Display]の製造プロセスを利用することができる。
また、金属又は金属塩の溶解及び析出を利用するためには、ED表示素子10に電流を流す必要があるため、本構成例のED表示装置20で示したように、選択用トランジスタTr1と駆動用トランジスタTr2を用いる2トランジスタ方式を採用することが望ましい。この2トランジスタ方式は、アクティブマトリクス方式を採用した有機EL表示装置でも一般的に使われている技術である。
<ED表示装置の駆動方法>
図4は、ED表示装置20の駆動方法を説明するためのタイミングチャートであり、上から順に、ゲート線G1〜Gxに印加される電圧信号(以下では、適宜、ゲート信号G1〜Gxと呼ぶ)、ソース線S1に印加される電圧信号(以下では、適宜、ソース信号S1と呼ぶ)、コモン電圧VCOM、及び、第1列目のED表示素子10に各々印加される電圧ED<k,1>(ただしk=1、2、…、x、以下同様)が描写されている。なお、電圧ED<k,1>は、下部電極14を基準とした上部電極13の電圧(=VCOM−VDD)を示している。
このように、図4では、説明を簡単とするために、列方向については、第1列目のED表示素子10のみに着目した描写を行ったが、第2列目〜第y列目についても、第1列目と基本的に同様の駆動制御が行われることは言うまでもない。
また、ひとつのED表示素子10は、mフレームで白から黒への変化が起こるものとする。ここでいう「フレーム」とは、ED表示素子10に対して黒描画用のパルス電圧を印加する単位期間を指しており、具体的には、ゲート信号G1〜Gxの各々について、ひとつの立上がりエッジが生じてから次の立上がりエッジが生じるまでの一定期間(走査期間)がひとつのフレームに相当する。従って、異なるゲート線に接続されているED表示素子10同士を比べると、各々のフレーム開始タイミング及びフレーム終了タイミングは、各々が接続されているゲート線の走査間隔分だけずれることになる。例えば、図4中の符号T1〜Tmは、それぞれ、第1行目のED表示素子10に着目した場合のフレームを表している。
図4の駆動シーケンスは、表示パネル23の全面を白色にリセットする全面白描画期間Tw(時刻t11〜t12)と、表示パネル23に任意の画像を表示する黒描画期間Tb(時刻t13〜t19)から成る。
全面白描画期間Twでは、まず、ゲート信号G1〜Gxが所定の期間ずつ順次ハイレベルに立ち上げられる。なお、ゲート信号Gkのハイレベル期間中は、第k行目の選択用トランジスタTr1がいずれもオン状態とされる。
また、全面白描画期間Twでは、ゲート信号G1〜Gxの順次走査中、ソース信号S1がハイレベルとされる(ソース信号S2〜Syについても同様)。その結果、第1列目の駆動用トランジスタTr2のゲートには、それぞれ、順次オン状態とされる選択用トランジスタTr1を介して、ハイレベルのソース信号S1が順次印加され、駆動用トランジスタTr2が順次オン状態とされる。なお、駆動用トランジスタTr2に印加されたゲート電圧は、次にゲート電圧が書き込まれるまで、補助容量C1及びC2により保持される。
また、全面白描画期間Twでは、その全期間にわたり、電源電圧VDDを基準電位として、コモン電圧VCOMが消去閾値以上のプラス電圧に設定される。従って、第1列目のED表示素子10には、順次オン状態とされる駆動用トランジスタTr2を介して、各々の上部電極13から下部電極14に向けた電流が順次流れ始める。なお、上記のプラス電圧は、ED表示素子10が破壊されない程度の電圧値に設定しなければならないが、全面白描画(表示パネル23のリセット)の高速化の観点から言えば、できるだけ高い電圧に設定することが好ましい。
その後、全面白描画期間Twでは、再び、ゲート信号G1〜Gxの順次走査が行われるが、先と異なり、ソース信号S1はローレベルとされる(ソース信号S2〜Syについても同様)。従って、第1列目の駆動用トランジスタTr2のゲートには、それぞれ、順次オン状態とされる選択用トランジスタTr1を介して、ローレベルのソース信号S1が順次印加され、駆動用トランジスタTr2が順次オフ状態とされる。その結果、第1列目のED表示素子10に流れていた電流が順次停止される。
このように、全面白描画期間Twでは、表示パネル23を形成する全てのED表示素子10につき、各々の下部電極14の電位を基準電位として、上部電極13に消去閾値以上のプラス電圧が所定期間にわたって印加される。このようなプラス電圧の印加により、上部電極13上に析出していた金属又は析出金属塩が酸化によりイオン化されて電解液15中に溶出するため、析出金属又は析出金属塩による黒色が消失する。この状態を観察側から見ると、白色顔料による白色が観察される(図1Bを参照)。
なお、図4の駆動シーケンスを採用した場合には、ED表示素子10に電流が流れ始めるタイミングを各行毎にずらすことができるので、突入電流を抑えることが可能となる。
表示パネル23の全面白描画が完了した後、黒描画期間Tbでは、ゲート信号G1〜Gxの順次走査がmフレームにわたって繰り返し実行される。
また、黒描画期間Tbでは、ゲート信号G1〜Gxの順次走査中、各行毎にソース信号S1のハイレベル/ローレベルが逐次切り換えられる(ソース信号S2〜Syも同様)。なお、ひとつのフレームにおいて、ソース信号S1がハイレベルに設定された行では、そのフレーム期間中、駆動用トランジスタTr2がオン状態に維持されることになる。一方、ひとつのフレームにおいて、ソース信号S1がローレベルに設定された行では、そのフレーム期間中、駆動用トランジスタTr2がオフ状態に維持されることになる。すなわち、図4の駆動シーケンスによれば、ゲート信号G1〜Gxの順次走査中、各行毎にソース信号S1のハイレベル/ローレベルを切り換えることにより、駆動用トランジスタTr2のオン期間を各行毎にフレーム単位で調整することが可能となる。
また、黒描画期間Tbでは、その全期間にわたり、電源電圧VDDを基準電位として、コモン電圧VCOMが書込閾値以上のマイナス電圧に設定される。従って、ひとつのフレームにおいて、ソース信号S1がハイレベルに設定された行のED表示素子10には、そのフレーム期間中、オン状態に維持される駆動用トランジスタTr2を介して、その下部電極14から上部電極13に向けた電流が流れる。このようなマイナス電圧の印加により、上部電極13から電解液15に電子が注入され、金属又は金属を化学構造中に含む化合物が上部電極13上に析出する。この状態を観察側から見ると、析出金属又は析出金属塩による黒色が観察される(図1Aを参照)。なお、上記のマイナス電圧は、ED表示素子10が破壊されない程度の電圧値に設定しなければならないが、黒描画の高速化の観点から言えば、できるだけ高い電圧に設定することが好ましい。
図4の例では、第1行目、第3行目、及び、第x行目のED表示素子10について、各々の表示色を白色から黒色へと完全に変化させるために、mフレームにわたって上記のマイナス電圧がED表示素子10に印加されている。この場合には、ゲート信号G1〜Gxの順次走査中、1フレーム目〜mフレーム目の全てにおいて、第1行目、第3行目、及び第x行目が選択されるタイミングでソース信号S1をハイレベルに設定すればよい。
一方、第2行目のED表示素子10については、その表示色を白色のままに維持するために、いずれのフレームにおいても、ED表示素子10に何ら電圧が印加されない状態とされている。この場合には、ゲート信号G1〜Gxの順次走査中、1フレーム目〜mフレーム目の全てにおいて、第2行目が選択されるタイミングでソース信号S1をローレベルに設定すればよい。
また、ED表示素子10の階調制御を行う場合には、黒描画期間Tbにおいて、上記マイナス電圧の印加時間(すなわちフレーム数)を制御すればよい。例えば、ひとつのED表示素子10について、その表示色を白色と黒色の中間濃度(灰色)に変化させたければ、1フレーム目からnフレーム目(ただし1<n<m)まで、上記のマイナス電圧をED表示素子10に印加した後、(n+1)フレーム目からmフレーム目までは、ED表示素子10に何ら電圧が印加されない状態とすればよい。この場合には、ゲート信号G1〜Gxの順次走査中、1フレーム目〜nフレーム目において、該当行が選択されるタイミングでソース信号S1をハイレベルに設定し、(n+1)フレーム目からmフレーム目において、該当行が選択されるタイミングでソース信号S1をローレベルに設定すればよい。
このように、表示パネル23を形成する全てのED表示素子10を一度白色状態にした後、任意のED表示素子10のみを黒色状態に変化させることで、任意の画像を表示することが可能となる。
<ED表示装置のシステム構成(第1実施形態)>
図5は、ED表示装置20の第1実施形態を示すシステム構成図である。本構成例のED表示装置20は、先に説明したゲートドライバ21、ソースドライバ22、及び、表示パネル23に加えて、表示コントローラ24と、コモン電圧駆動回路25と、第1フレームメモリ26aと、第2フレームメモリ26bと、中央演算処理装置27(以下では、CPU[Central Processing Unit]27と呼ぶ)と、操作部28と、有効/無効フラグ記憶部29と、を有する。
ゲートドライバ21は、表示コントローラ24の指示に応じて、表示パネル23に出力されるゲート信号G1〜Gxを生成する。ソースドライバ22は、表示コントローラ24の指示に応じて、表示パネル23に出力されるソース線S1〜Syを生成する。なお、図3や図5では、ひとつの表示パネル23に対して、ゲートドライバ21とソースドライバ22を1つずつ設けた構成が描写されているが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、図6に示すように、ひとつの表示パネル23に対して、X個(ただしX≧2)のゲートドライバ21−1〜21−Xと、Y個(ただしY≧2)のソースドライバ22−1〜22−Yを設けた構成としても構わない。特に、図6の構成を採用すれば、表示パネル23の大画面化や高精細化に伴い、表示パネル23を形成する画素数が増大した場合でも、ゲートドライバやソースドライバの設置数X、Yを増やすことで柔軟に対応することができる。
表示パネル23は、ED表示素子10を用いた複数のセル231をマトリクス状に有しており、ゲートドライバ21から入力されるゲート信号G1〜Gx、ソースドライバ22から入力されるソース信号S1〜Sy、及び、コモン電圧駆動回路25から入力されるコモン電圧VCOMに応じて任意の画像を表示する(図3を参照)。なお、先にも述べた通り、表示パネル23が白黒パネルである場合には、画像データの1ピクセルとして、各々のセル231を制御すればよい。
表示コントローラ24は、CPU27からの指示や、第1フレームメモリ26a及び第2フレームメモリ26bの格納情報に基づいて、ゲートドライバ21、ソースドライバ22、及び、コモン電圧駆動回路25を制御することにより、表示パネル23に任意の画像を出力させる。
コモン電圧駆動回路25は、表示コントローラ24の制御に基づいて、表示パネル23に出力するコモン電圧VCOMを生成する。
第1フレームメモリ26aは、表示パネル23に表示すべき画像の情報(これから描画する予定の画像データ)を揮発的に記憶する。なお、上記の画像データは、CPU27を介して第1フレームメモリ26aに記憶される。
第2フレームメモリ26bは、表示パネル23を形成する各画素毎の最新濃度情報(現時点における駆動済みフレーム数)を揮発的に記憶する。
CPU27は、ED表示装置20の動作を統括的に制御する主体であり、例えば、操作部28で受け付けられたユーザの入力操作に応じて、表示コントローラ24、並びに、第1フレームメモリ26a及び第2フレームメモリ26bを制御する。例えば、CPU27は、操作部28でページ送りやページ戻しのユーザ操作が受け付けられたことを判定し、適切な画像データを不図示の画像データ保持部(内蔵フラッシュメモリや着脱型のメモリカードなど)から第1フレームメモリ26aに転送する。
また、CPU27は、ED表示素子10の白リセット処理に際して、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容を確認し、第2フレームメモリ26bの格納内容が無効である場合には、第2フレームメモリ26bの格納内容に依ることなく、所定の第1条件で全ての表示素子に一律的なリセットを行い、第2フレームメモリ26bの格納内容が有効である場合には、第2フレームメモリ26bの格納内容に応じた第2条件で、各表示素子毎に個別的なリセットを行うように、表示コントローラ24を制御する。この制御動作については後ほど詳細に説明する。
操作部28は、ユーザの入力操作(ボタン操作など)を受け付けて、その内容をCPU27に伝達するユーザインタフェイスである。
有効/無効フラグ記憶部29は、CPU27の制御に基づいて、第2フレームメモリ26bの格納内容が有効であるか無効であるか、すなわち、第2フレームメモリ26bの格納内容に基づく白リセット(詳細については後述)を適切に実行し得る状態であるか否かを示す有効/無効フラグを揮発的に記憶する。
<ED表示装置の外観>
図7は、ED表示装置20の外観図である。ED表示装置20の本体には、表示パネル23のほか、操作部28として、現ページの表示画像を消去して次ページの表示画像を描写するためのページ送りボタン28aと、現ページの表示画像を消去して前ページの表示画像を描写するためのページ戻しボタン28bと、が備えられている。また、図7には描写されていないが、ED表示装置20には、電源スイッチ、外部情報機器(例えばパーソナルコンピュータ)との接続を確立するための各種インタフェイス(USB[Universal Serial Bus]インタフェイスなど)、及び、メモリカードなどを着脱するためのメモリスロットなどが具備されている。
<白リセット機能>
以下の説明では、表示パネル23の白リセット機能に関して、各画素毎の表示状態(金属又は金属塩の析出状態)を考慮せず、全ての画素に対して一律的に白リセット用のパルス電圧を印加する手法(先出の図4で示した時刻t11〜t12を参照)を「強制白リセット」と呼ぶ。一方、各画素毎の表示状態を考慮し、各画素毎に対して個別的に白リセット用のパルス電圧を印加する手法を「反転白リセット」と呼ぶ。
図8は、ED表示装置20の反転白リセット動作を説明するためのタイミングチャートであり、上から順番に、ゲート信号G1〜G3、ソース信号S1、コモン電圧VCOM、及び、3行分のED表示素子10に各々印加される電圧ED1〜ED3(=VCOM−VDD)が描写されている。このように、図8の例では、3行分のED表示素子10のみを駆動対象とし、かつ、ひとつのED表示素子10は4フレームで白から黒、ないし、黒から白への変化が起こるものとする。
また、図8の例では、時刻t21よりも前に、操作部28のページ送りボタン28aが押下されて、CPU27に対する割込Aがかかり、表示パネル23に表示すべき画像データ(各行毎のED表示素子10の濃度を決定するための階調制御値)として、「3,0,1」が第1フレームメモリ26aに格納されているものとする。なお、画像データの階調制御値については、「0」が白色、「1」が薄い灰色(白に近い灰色)、「2」が灰色、「3」が濃い灰色(黒に近い灰色)、「4」が黒に相当する。
また、図8の例では、時刻t21以降の黒描画処理に先立ち、3行分のED表示素子10全てがすでに白状態に戻されており、第2フレームメモリ26bに格納されている各画素毎の最新濃度情報が「0,0,0」にリセットされているものとする。
時刻t21〜t22の黒描画期間では、第1フレームメモリ26aに格納された画像データに基づいて、第1行目のED表示素子10に、3フレーム分の負のパルス電圧ED1が印加され、第3行目のED表示素子10に、1フレーム分の負のパルス電圧ED3が印加される。その結果、時刻t22では、各々の表示色が「濃い灰色」と「薄い灰色」に変化している。一方、第2行目のED表示素子10には、何ら電圧ED2が印加されておらず、時刻t22における表示色は「白色」に維持されている。なお、上記の割込Aに対するページ送り処理が完了した時点で、第2フレームメモリ26bに格納されている各画素毎の最新濃度情報は「3,0,1」に更新されている。
時刻t22〜t23の表示保持期間では、いずれのED表示素子10にも電圧が印加されていないので、時刻t21〜t22において黒描画された出力画像(「3,0,1」)が保持され、ユーザはその出力画像を確認することができる。
時刻t23において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、CPU27に対して割込Bがかかり、CPU27は、表示パネル23の描画モードをページ送りモードに設定して、第1フレームメモリ26aの格納内容を更新する。なお、割込Bでは、表示パネル23に表示すべき画像データとして、「0,1,3」が第1フレームメモリ26aに格納されているものとする。
時刻t23〜t24は、反転白リセット期間であり、時刻t24以降の黒描画処理に先立って、3行分のED表示素子10全てが白状態に戻される。この反転白リセットでは、先述の強制白リセット(先出の図4で示した時刻t11〜t12を参照)と異なり、各画素毎の表示状態を考慮し、各画素毎に対して個別的に白リセット用のパルス電圧が印加される。なお、第2フレームメモリ26bには、割込Aに対するページ送り処理によって更新された各画素毎の最新濃度情報(「3,0,1」)が格納されているので、反転白リセットに際しては、この格納情報が利用される。
具体的に述べると、時刻t23〜t24の反転白リセット期間では、第2フレームメモリ26bの格納情報に基づいて、時刻t21〜t22における黒描画期間と同様のパルス電圧印加シーケンスが、コモン電圧VCOMの正負を反転させた状態で実施される。すなわち、第1行目のED表示素子10には、3フレーム分の正のパルス電圧ED1が印加され、第3行目のED表示素子10には、1フレーム分の正のパルス電圧ED3が印加される。その結果、時刻t24では各々の表示色がいずれも「白色」に戻されることになる。一方、第2行目のED表示素子10は、元々から「白色」であるため、時刻t23〜t24の反転白リセット期間において、何ら電圧ED2が印加されることはない。なお、上記の反転白リセット処理が完了した時点で、第2フレームメモリ26bに格納されている各画素毎の最新濃度情報は「0,0,0」に更新されている。
時刻t24〜t25の黒描画期間では、第1フレームメモリ26aに格納された画像データに基づいて、第2行目のED表示素子10に、1フレーム分の負のパルス電圧ED2が印加され、第3行目のED表示素子10に、3フレーム分の負のパルス電圧ED3が印加される。その結果、時刻t25では、各々の表示色が「薄い灰色」と「濃い灰色」に変化している。一方、第1行目のED表示素子10には、何ら電圧ED1が印加されておらず、時刻t25における表示色は「白色」に維持されている。なお、上記の割込Bに対するページ送り処理が完了した時点で、第2フレームメモリ26bに格納されている各画素毎の最新濃度情報は「0,1,3」に更新されている。
以降、ページ送り処理が行われる毎に、黒描画処理に先立って上記の反転白リセットが行われる。
このように、反転白リセットでは、白リセットが必要な黒状態(濃度値:1〜max)の各画素に対し、各々を白状態(濃度値:0)に戻すために必要十分な量(期間)だけ、白リセット用のパルス電圧を選択的に印加することができるので、ED表示素子10の劣化を最小限に抑えることが可能となる。
<システム起動動作>
図9は、第1実施形態におけるシステム起動例を示すタイミングチャートであり、上から順に、ED表示装置20のシステム状態、操作部28の動作状態、第1フレームメモリ26aの格納内容、第2フレームメモリ26bの格納内容、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容、及び、表示パネル23の出力状態が各々描写されている。
時刻t31より前には、システムが電源オフ状態とされている。なお、ED表示素子10は、メモリー性(電源オフ状態でも表示状態を維持する特性)を有しているため、時刻t31の時点で、表示パネル23に何らかの出力画像(ここでは第Nページとする)が描写されている場合も想定される。しかしながら、第1フレームメモリ26aや第2フレームメモリ26bはいずれも揮発性であり、各々の格納内容はいずれも不定となっているため、ED表示装置20のシステムが表示パネル23の出力状態を知る術はない。
時刻t31において、ユーザの電源オン操作が受け付けられると、システムが電源オン状態となり、システムの初期化が開始される。なお、システムの初期化中(時刻t31〜t32)において、第1フレームメモリ27a、第2フレームメモリ26b、及び、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容は、いずれも不定となっている。また、操作部28への入力操作は無効とされている。
時刻t32において、システムの初期化が完了すると、操作部28への入力操作が有効とされ、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。ただし、時刻t32の時点においても、第1フレームメモリ26a及び第2フレームメモリ26bの格納内容は、いずれも不定のままである。従って、有効/無効フラグ記憶部29には、第2フレームメモリ26bの格納内容が無効であることを示す「無効」フラグが書き込まれる。
時刻t33において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、システムは白リセット状態となり、時刻t33〜t34にかけて、表示パネル23の全面が白色に変化される。このとき、有効/無効フラグ記憶部29には「無効」フラグが書き込まれている。従って、時刻t33〜t34では、第2フレームメモリ26bの格納内容に依ることなく、全ての画素に対して一律的に白リセット用のパルス電圧を印加する「強制白リセット」が行われるので、表示パネル23の出力状態を把握することができていない場合でも、表示パネル23の全面を白化することが可能となる。なお、この強制白リセットに際しては、表示パネル23の全面を確実に白化すべく、表示パネル23を形成する全ての画素が完全な黒状態(濃度値:max)とされている状況を想定し、これら全ての画素を白状態(濃度値:0)に戻すために必要な量(期間)だけ、白リセット用のパルス電圧を印加することが望ましい。
時刻t33〜t34において、上記の強制白リセットが行われている間に、第1フレームメモリ26aには、表示パネル23に表示すべき画像データ(ここでは、第1ページの画像データ)が転送される。
時刻t34において、上記の強制白リセットが完了すると、システムは黒描画状態となり、時刻t34〜t35にかけて、第1フレームメモリ26aの格納内容に基づく黒描画処理が行われる。
時刻t35において、上記の黒描画処理が完了すると、表示パネル23には、第1ページの出力画像が描写された状態となり、第2フレームメモリ26bには、表示パネル23における現在の出力状態を示す情報として、表示パネル23を形成する各画素毎の最新濃度情報(第1ページの画像データ)が格納される。そして、有効/無効フラグ記憶部29には、第2フレームメモリ26bの格納内容が有効であることを示す「有効」フラグが書き込まれる。以後、システムは、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。
時刻t36において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、システムは白リセット状態となり、時刻t36〜t37にかけて、表示パネル23の全面が白色に変化される。このとき、有効/無効フラグ記憶部29には「有効」フラグが書き込まれている。従って、時刻t36〜t37では、第2フレームメモリ26bの格納内容に基づいて、白リセットが必要な黒状態(濃度値:1〜max)の各画素に対して、各々を白状態(濃度値:0)に戻すために必要十分な量(期間)だけ、白リセット用のパルス電圧を選択的に印加する「反転白リセット」が行われるので、画素の劣化を招かずに済む。
時刻t36〜t37において、上記の反転白リセットが行われている間に、第1フレームメモリ26aには、表示パネル23に表示すべき画像データ(ここでは、第2ページの画像データ)が転送される。
時刻t37において、上記の反転白リセットが完了すると、システムは黒描画状態となり、時刻t37〜t38にかけて、第1フレームメモリ26aの格納内容に基づく黒描画処理が行われ、これが完了した時点で表示保持期間となる。
以降、ページ送り処理が行われる毎に、黒描画処理に先立って上記の反転白リセットが行われる。
なお、上記の第1実施形態を採用した場合、ED表示装置20のシステム起動後、最初の黒描画処理前には、表示パネル23の出力状態に依ることなく、常に強制白リセットが行われる。従って、システム起動時における表示パネル23の出力状態をシステム側で把握しておく必要はなく、延いては、システム終了時に何ら特別な処理を行う必要もない。
ただし、上記の第1実施形態を採用した場合には、上記したシステム起動時の強制白リセットによって、表示素子の劣化を僅かながらも進めてしまうことになる。
そこで、システム起動後の強制白リセットを極力回避して、表示素子の劣化をさらに抑制することが可能な第2実施形態を以下に提案する。
<ED表示装置のシステム構成(第2実施形態)>
図10は、ED表示装置20の第2実施形態を示すシステム構成図である。本構成例のED表示装置20は、先に説明したゲートドライバ21、ソースドライバ22、及び、表示パネル23、表示コントローラ24、コモン電圧駆動回路25、第1フレームメモリ26a、第2フレームメモリ26b、CPU27、操作部28、及び、有効/無効フラグ記憶部29に加えて、終了状態フラグ記憶部30と、復帰情報記憶部31と、を有する。
終了状態フラグ記憶部30は、システムが正常終了したのか異常終了したのかを示す終了状態フラグを不揮発的に記憶する。なお、上記の終了状態フラグとしては、不測の異常終了に備えて、基本的に「異常終了」フラグが書き込まれており、システムが正常終了した場合に限り「正常終了」フラグが書き込まれる。
復帰情報記憶部31は、システムの起動に際してその格納内容が不定となっている第2フレームメモリ26bに対して、システム終了時の格納内容を復帰させるために必要となる復帰情報を不揮発的に記憶する。なお、上記の復帰情報としては、第2フレームメモリ26bの格納内容(または、第1フレームメモリ26aの格納内容)を全て退避させて記憶しておいてもよいし、或いは、システム終了時における表示パネル23の出力状態を特定するために必要な情報(例えば、文書の何ページ目が表示されていたのかを示すページ履歴情報)のみを記憶しておいてもよい。前者の構成を採用した場合には、システム起動時に、上記の復帰情報自体が第2フレームメモリ26bに転送されることになる。一方、後者の構成を採用した場合には、システム起動時に、上記の復帰情報によって特定される画像データが第2フレームメモリ26bに転送されることになる。
<システム正常終了後のシステム起動動作>
図11は、第2実施形態におけるシステム正常終了後のシステム起動例を示すタイミングチャートであり、上から順に、ED表示装置20のシステム状態、操作部28の動作状態、第1フレームメモリ26aの格納内容、第2フレームメモリ26bの格納内容、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容、終了状態フラグ記憶部30の格納内容、及び、表示パネル23の出力状態が各々描写されている。
時刻t41以前において、システムは、表示パネル23に所望の出力画像(ここでは第(N−1)ページとする)を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となっている。
時刻t41において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、システムは白リセット状態となり、時刻t41〜t42にかけて、表示パネル23の全面が白色に変化される。このとき、有効/無効フラグ記憶部29には「有効」フラグが書き込まれている。従って、時刻t41〜t42では、第2フレームメモリ26bの格納内容に基づいて、白リセットが必要な黒状態(濃度値:1〜max)の各画素に対して、各々を白状態(濃度値:0)に戻すために必要十分な量(期間)だけ、白リセット用のパルス電圧を選択的に印加する「反転白リセット」が行われるので、画素の劣化を招かずに済む。
時刻t41〜t42において、上記の反転白リセットが行われている間に、第1フレームメモリ26aには、表示パネル23に表示すべき画像データ(ここでは、第Nページの画像データ)が転送される。
時刻t42において、上記の反転白リセットが完了すると、システムは黒描画状態となり、時刻t42〜t43にかけて、第1フレームメモリ26aの格納内容に基づく黒描画処理が行われる。
時刻t43において、上記の黒描画処理が完了すると、表示パネル23には、第Nページの出力画像が描写された状態となり、第2フレームメモリ26bには、表示パネル23における現在の出力状態を示す情報として、表示パネル23を形成する各画素毎の最新濃度情報(第Nページの画像データ)が格納される。なお、有効/無効フラグ記憶部29に書き込まれている「有効フラグ」は、時刻t43以降も保持される。以後、システムは、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。
時刻t44において、ユーザの電源オフ操作が受け付けられると、操作部28への入力操作が無効とされ、システムの正常終了シーケンスが開始される。この正常終了シーケンスでは、システムの次回起動に際して第2フレームメモリ26bにシステム終了時の格納内容を復帰させるために必要となる復帰情報が復帰情報記憶部31で不揮発的に記憶される。なお、図11では、上記の復帰情報として、第2フレームメモリ26bの格納内容を全て退避させている。また、上記の正常終了シーケンスでは、第2フレームメモリ26bの格納内容の退避処理が完了した時点で、終了状態フラグ記憶部30に、システムが正常終了したことを示す「正常終了」フラグが書き込まれる。
時刻t45において、システムの正常終了シーケンスが完了すると、システムが正常終了されて電源オフ状態となる。従って、揮発性である第1フレームメモリ26a、第2フレームメモリ26b、及び、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容はいずれも不定となる。一方、不揮発性である終了状態フラグ記憶部30、及び、復帰情報記憶部31の格納内容はいずれも不定とならず、システム終了時点の格納内容が保持される。また、ED表示素子10は、メモリー性を有しているため、時刻t45以降も、表示パネル23には、それまでの出力画像(第Nページ)が描写されている。
時刻t46において、ユーザの電源オン操作が受け付けられると、システムが電源オン状態となり、システムの初期化が開始される。なお、システムの初期化中(時刻t46〜t47)において、第1フレームメモリ27a、第2フレームメモリ26b、及び、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容は、いずれも不定となっている。また、操作部28への入力操作は無効とされている。
一方、終了状態フラグ記憶部30には、前回のシステム終了時にシステムが正常終了したことを示す「正常終了」フラグが書き込まれている。そこで、時刻t46〜t47におけるシステムの初期化では、復帰情報記憶部31の格納内容に基づいて、第2フレームメモリ26bに前回システム終了時の格納内容(第Nページの画像データ)が復帰され、有効/無効フラグ記憶部29には、第2フレームメモリ26bの格納内容が有効であることを示す「有効」フラグが書き込まれる。
時刻t47において、システムの初期化が完了すると、操作部28への入力操作が有効とされ、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。なお、この時点で、終了状態フラグ記憶部30には、不測の異常終了に備えて、「異常終了」フラグが書き込まれる。
時刻t48において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、システムは白リセット状態となり、時刻t48〜t49にかけて、表示パネル23の全面が白色に変化される。このとき、有効/無効フラグ記憶部29には「有効」フラグが書き込まれている。従って、時刻t48〜t49では、第2フレームメモリ26bの格納内容に基づいて、白リセットが必要な黒状態(濃度値:1〜max)の各画素に対して、各々を白状態(濃度値:0)に戻すために必要十分な量(期間)だけ、白リセット用のパルス電圧を選択的に印加する「反転白リセット」が行われるので、画素の劣化を招かずに済む。
時刻t48〜t49において、上記の反転白リセットが行われている間に、第1フレームメモリ26aには、表示パネル23に表示すべき画像データ(ここでは、第1ページの画像データ)が転送される。
時刻t49において、上記の反転白リセットが完了すると、システムは黒描画状態となり、時刻t49〜t50にかけて、第1フレームメモリ26aの格納内容に基づく黒描画処理が行われる。
時刻t50において、上記の黒描画処理が完了すると、表示パネル23には、第1ページの出力画像が描写された状態となり、第2フレームメモリ26bには、表示パネル23における現在の出力状態を示す情報として、表示パネル23を形成する各画素毎の最新濃度情報(第1ページの画像データ)が格納される。なお、有効/無効フラグ記憶部29に書き込まれている「有効フラグ」は、時刻t50以降も保持される。以後、システムは、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。
以降、ページ送り処理が行われる毎に、黒描画処理に先立って上記の反転白リセットが行われる。
このように、上記の第2実施形態を採用した場合、前回のシステム終了時にシステムが正常終了していれば、ED表示装置20のシステム起動後、最初の黒描画処理前における白リセットとして、反転白リセットを行うことができるので、先述の第1実施形態に比べて、表示素子の劣化をさらに抑制することが可能となる。
<システム異常終了後のシステム起動動作>
図12は、第2実施形態におけるシステム異常終了後のシステム起動例を示すタイミングチャートであり、上から順に、ED表示装置20のシステム状態、操作部28の動作状態、第1フレームメモリ26aの格納内容、第2フレームメモリ26bの格納内容、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容、終了状態フラグ記憶部30の格納内容、及び、表示パネル23の出力状態が各々描写されている。なお、時刻t41〜t43については、図11と同様であるため、重複した説明は割愛する。
時刻t43において、システムが表示保持期間に移行した後、時刻t45において、システムの正常終了シーケンスを経ることなく、不測の事態(システム暴走状態からの強制再起動や電池脱落による電源の急遮断など)が生じてシステムが異常終了してしまい、システムが電源オフ状態とされた場合を考える。
この場合、システムの電源オフに伴い、揮発性である第1フレームメモリ26a、第2フレームメモリ26b、及び、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容はいずれも不定となる。一方、ED表示素子10は、メモリー性を有しているため、時刻t45以降も、表示パネル23にはそれまでの出力画像(第Nページ)が描写されている。また、不揮発性である終了状態フラグ記憶部30、及び、復帰情報記憶部31の格納内容はいずれも不定とならず、システム終了時点の格納内容が保持される。
ただし、システムの正常終了シーケンスを経ていないため、復帰情報記憶部31には、システムの次回起動に際して第2フレームメモリ26bにシステム終了時の格納内容を復帰させるために必要な復帰情報が何ら記憶されていない状態となる。また、終了状態フラグ記憶部30には、システムが正常終了したことを示す「正常終了」フラグが書き込まれていない状態、言い換えれば、「異常終了」フラグが書き込まれたままの状態となる。そのため、システムの次回起動時において、ED表示装置20のシステムが表示パネル23の出力状態(第Nページ)を知る術はもはや存在していない。
このような状況下、時刻t46において、ユーザの電源オン操作が受け付けられると、システムが電源オン状態となり、システムの初期化が開始される。なお、システムの初期化中(時刻t46〜t47)において、第1フレームメモリ27a、第2フレームメモリ26b、及び、有効/無効フラグ記憶部29の格納内容は、いずれも不定となっている。また、操作部28への入力操作は無効とされている。
一方、終了状態フラグ記憶部30には、前回のシステム終了時にシステムが異常終了したことを示す「異常終了」フラグが書き込まれている。そこで、時刻t46〜t47におけるシステムの初期化では、復帰情報記憶部31の格納内容に基づいて第2フレームメモリ26bの格納内容を復帰することができないという判断の下、有効/無効フラグ記憶部29に、第2フレームメモリ26bの格納内容が無効であることを示す「無効」フラグが書き込まれる。
時刻t47において、システムの初期化が完了すると、操作部28への入力操作が有効とされ、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。なお、終了状態フラグ記憶部30に書き込まれている「異常終了」フラグは、時刻t47以降も保持される。
時刻t48において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、システムは白リセット状態となり、時刻t48〜t49にかけて、表示パネル23の全面が白色に変化される。このとき、有効/無効フラグ記憶部29には「無効」フラグが書き込まれている。従って、時刻t48〜t49では、第2フレームメモリ26bの格納内容に依ることなく、全ての画素に対して一律的に白リセット用のパルス電圧を印加する「強制白リセット」が行われるので、不測の事態が生じてシステムが異常終了してしまい、次回システム起動時において、表示パネル23の出力状態を把握することができていない場合でも、表示パネル23の全面を白化することが可能となる。
時刻t48〜t49において、上記の強制白リセットが行われている間に、第1フレームメモリ26aには、表示パネル23に表示すべき画像データ(ここでは、第1ページの画像データ)が転送される。
時刻t49において、上記の強制白リセットが完了すると、システムは黒描画状態となり、時刻t49〜t50にかけて、第1フレームメモリ26aの格納内容に基づく黒描画処理が行われる。
時刻t50において、上記の黒描画処理が完了すると、表示パネル23には、第1ページの出力画像が描写された状態となり、第2フレームメモリ26bには、表示パネル23における現在の出力状態を示す情報として、表示パネル23を形成する各画素毎の最新濃度情報(第1ページの画像データ)が格納される。そして、有効/無効フラグ記憶部29には、第2フレームメモリ26bの格納内容が有効であることを示す「有効」フラグが書き込まれる。以後、システムは、表示パネル23の現在の出力状態を保持しながら、ユーザ操作を待ち受けている状態(表示保持期間)となる。
時刻t51において、操作部28のページ送りボタン28aが押下されると、システムは白リセット状態となり、時刻t51〜t52にかけて、表示パネル23の全面が白色に変化される。このとき、有効/無効フラグ記憶部29には「有効」フラグが書き込まれている。従って、時刻t51〜t52では、第2フレームメモリ26bの格納内容に基づいて、白リセットが必要な黒状態(濃度値:1〜max)の各画素に対して、各々を白状態(濃度値:0)に戻すために必要十分な量(期間)だけ、白リセット用のパルス電圧を選択的に印加する「反転白リセット」が行われるので、画素の劣化を招かずに済む。
時刻t51〜t52において、上記の反転白リセットが行われている間に、第1フレームメモリ26aには、表示パネル23に表示すべき画像データ(ここでは、第2ページの画像データ)が転送される。
時刻t52において、上記の反転白リセットが完了すると、システムは黒描画状態となり、時刻t52〜t53にかけて、第1フレームメモリ26aの格納内容に基づく黒描画処理が行われ、これが完了した時点で表示保持期間となる。
以降、ページ送り処理が行われる毎に、黒描画処理に先立って上記の反転白リセットが行われる。
このように、上記の第2実施形態を採用した場合、前回のシステム終了時にシステムが異常終了していれば、次回のシステム起動後、最初の黒描画処理前における白リセットとして、強制白リセットを行うことができるので、先述の第1実施形態と同様、表示パネル23の出力状態を把握することができていない場合でも、表示パネル23の全面を白化することが可能となる。
なお、図12では、第2フレームメモリ26bへの情報格納処理が完了している表示保持期間において、システムの異常終了が生じた場合を例に挙げて説明を行ったが、上記の第2実施形態を採用したED表示装置20であれば、白リセット中や黒描画処理中など、いかなるタイミングでシステムの異常終了が生じた場合であっても、次回のシステム起動後には、最初の黒描画処理前における白リセットとして強制白リセットを行うことが可能である。なぜなら、終了状態フラグ記憶部30には、不測の異常終了に備えて、基本的に「異常終了」フラグが書き込まれており、システムが正常終了した場合に限り、「正常終了」フラグが書き込まれるからである。
<その他の変形例>
上記の実施形態では、本発明の適用対象として、ED表示素子の駆動制御を行う駆動装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、本発明は、メモリー性を有する表示素子(例えば、エレクトロクロミック表示素子などの電気化学表示素子、或いは、電気泳動性粒子を用いた表示素子)の駆動制御を行う駆動装置全般に広く適用することが可能である。
また、上記の実施形態では、表示パネル23が白黒パネルである場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、表示パネル23をカラー化する場合には、画像データの1ピクセルを形成するサブピクセル(例えば、RGBWサブピクセル)の一つとして、各々のセル231を制御すればよい(図13を参照)。
このように、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
本発明は、電子ペーパー等の電子情報表示装置において、メモリー性を有する表示画素のリセット動作に伴う劣化を抑制する上で有用な技術である。
10 ED表示素子
11 上部基板
12 下部基板
13 上部電極
14 下部電極
15 電解液
20 ED表示装置
21、21−1〜21−X ゲートドライバ
22、22−1〜22−Y ソースドライバ
23 表示パネル
231 セル
232 電源電圧線
233 コモン電圧線
24 表示コントローラ
25 コモン電圧駆動回路
26a 第1フレームメモリ
26b 第2フレームメモリ
27 中央演算処理装置(CPU)
28 操作部
28a ページ送りボタン
28b ページ戻しボタン
29 有効/無効フラグ記憶部
30 終了状態フラグ記憶部(不揮発性メモリ)
31 復帰情報記憶部(不揮発性メモリ)
G1〜Gy ゲート線(ゲート信号)
S1〜Sy ソース線(ソース信号)
Tr1 選択用トランジスタ
Tr2 駆動用トランジスタ
C1、C2 補助容量

Claims (8)

  1. メモリー性を有する複数の表示素子で形成された表示パネルを駆動する駆動部と;
    各表示素子の現在の表示状態に関する情報を揮発的に記憶する表示状態記憶部と;
    前記表示状態記憶部の格納内容が有効であるか無効であるかを揮発的に記憶するフラグ記憶部と;
    各表示素子のリセット処理に際して、前記フラグ記憶部の格納内容を確認し、前記表示情報記憶部の格納内容が無効である場合には、前記表示状態記憶部の格納内容に依ることなく、所定の第1条件で全ての表示素子に一律的なリセットを行い、前記表示状態記憶部の格納内容が有効である場合には、前記表示状態記憶部の格納内容に応じた第2条件で、各表示素子毎に個別的なリセットを行うように、前記駆動部を制御する制御部と;
    を有することを特徴とする駆動装置。
  2. システムの起動時にその格納内容が不定となっている前記出力状態記憶部に対して、システムの前回終了時の格納内容を復帰させるために必要な復帰情報を不揮発的に記憶する復帰情報記憶部と;
    システムが前回正常終了したか否かを不揮発的に記憶する終了状態記憶部と;
    をさらに有し、
    前記復帰情報記憶部は、システムの正常終了時に前記復帰情報を記憶し、
    前記終了状態記憶部は、システムの正常終了時に正常終了フラグを記憶し、
    前記制御部は、システムの起動に際して、前記終了状態記憶部の格納内容を確認し、システムが前回正常終了していた場合には、前記復帰情報に基づいて前記出力状態記憶部にシステムの前回終了時の格納内容を復帰させるとともに、前記フラグ記憶部に有効フラグを記憶させ、システムが前回正常終了していなかった場合には、前記フラグ記憶部に無効フラグを記憶させることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
  3. 前記復帰情報は、前記表示パネルに表示されている出力画像のページ履歴情報であることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
  4. 前記復帰情報は、前記出力情報記憶部の格納内容そのものであることを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
  5. 前記フラグ記憶部は、システムの起動時に無効フラグを記憶し、前記表示パネルの初回描画処理後に有効フラグを記憶することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
  6. 前記第1条件は、全ての表示素子の濃度が最大値に設定されていることを想定し、これら全ての表示素子の濃度をいずれも零値にリセットするために必要な条件であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の駆動装置。
  7. 前記表示パネルと;
    請求項1〜請求項6のいずれかに記載の駆動装置と;
    を有することを特徴とする表示装置。
  8. 前記複数の表示素子は、いずれも電気化学表示素子であることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
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