JP2008083431A - Drive device and display device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示素子の駆動装置及びそれを備える表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display element driving device and a display device including the same.
近年、電子ペーパーを実現するための技術として、電気泳動（ＥＰＤ）を応用した電気泳動型表示パネルが発表され、実用化が始まっている。この他、電気化学による酸化還元反応を利用して表示を行うエレクトロクロミック表示装置や、外部電場を利用して液体を移動させるエレクトロウェッティング現象を利用して表示を行う表示装置等があり、実用化に向けた開発が進められている。これらは各々原理が違うものの、液晶表示パネルより高いコントラストを実現できたり、メモリ性があることにより、低い消費電力で長時間表示を維持できたりする特徴を有している。 In recent years, as a technique for realizing electronic paper, an electrophoretic display panel using electrophoresis (EPD) has been announced and put into practical use. In addition, there are electrochromic display devices that display using an electrochemical redox reaction and display devices that display using an electrowetting phenomenon in which liquid is moved using an external electric field. Development toward the realization is progressing. Although each of these has a different principle, it has a feature that it can realize a higher contrast than a liquid crystal display panel and can maintain display for a long time with low power consumption due to its memory property.
しかしながら、電気泳動型表示パネルでは、荷電粒子を移動させるに必要なクーロン力を発生するために、一般に数十Ｖといった高い電圧を必要とする。また、エレクトロクロミック表示装置においても、酸化還元反応を起こさせるために、比較的高い電圧を必要とする。エレクトロウェッティング表示パネルにおいても、電気泳動（ＥＰＤ）とは構造が違うものの、強い電界をかけることでクーロン力が働き、着色された表示媒体が移動するという原理は共通であり、当該表示媒体を高速で移動させるためには高い電圧を印加しなければならない。 However, an electrophoretic display panel generally requires a high voltage of several tens of volts in order to generate a Coulomb force necessary to move charged particles. Also, an electrochromic display device requires a relatively high voltage to cause an oxidation-reduction reaction. Although the electrowetting display panel has a structure different from that of electrophoresis (EPD), the principle that the Coulomb force works by applying a strong electric field and the colored display medium moves is common. In order to move at high speed, a high voltage must be applied.
上記したような高い電圧を生成するために、一般に、チャージポンプ回路などの昇圧回路によって電池の電圧を昇圧する方法が用いられている。例えば、特許文献１や特許文献２においては、このような昇圧回路を備えたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）駆動回路を開示している。
In order to generate the high voltage as described above, a method of boosting the battery voltage by a booster circuit such as a charge pump circuit is generally used. For example, Patent Document 1 and
また、コイルなどの誘導素子に発生する逆起電力を利用して高電圧を発生させる方法が知られている。この高電圧発生の原理は、基本的には、スイッチングレギュレータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）にて用いられている手法である。例えば、特許文献３においては、電池電圧昇圧用のコイルに発生する逆起電力を利用して高電圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータを開示している。
電気泳動型表示パネルの昇圧回路により高電圧を生成する場合において、特に腕時計や電卓などのように表示の書き換えが煩雑に、例えば毎秒行われるものや連続して行われるものでは常時昇圧を続けなければならないので、昇圧回路のエネルギーロスが無視できないものとなって、電池寿命を著しく短くしてしまうという欠点があった。 When a high voltage is generated by a booster circuit of an electrophoretic display panel, rewriting of the display is troublesome, especially in a wristwatch or a calculator, for example, when it is performed every second or continuously, the voltage must be continuously increased. As a result, the energy loss of the booster circuit cannot be ignored, and the battery life is significantly shortened.
さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータでは、所定電圧を発生させるために一定周期でコイルの電流が常時オンオフされ、コイルで生成された電圧を蓄積して高電圧を得るように構成されている。したがって、非出力時にもコイルに電流パルスが印加されるため、少なからぬ電力ロスが発生してしまう。 Furthermore, in the DC / DC converter, the coil current is constantly turned on and off at a constant cycle to generate a predetermined voltage, and the voltage generated by the coil is accumulated to obtain a high voltage. Therefore, since a current pulse is applied to the coil even when it is not output, a considerable power loss occurs.
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、昇圧回路を使用することなしに表示パネルの駆動時において必要な高電圧を生成することができる表示パネルの駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to provide a display panel that can generate a high voltage necessary for driving the display panel without using a booster circuit. It is in providing the drive device of.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、複数の電極を有し、該各電極に印加される電圧に応じて発色及び消色を行う表示素子の駆動装置であって、誘導素子と、前記誘導素子に電源電圧を供給する電源部と、前記誘導素子を流れる電流を断続するスイッチング動作を行う第１のスイッチング素子と、前記誘導素子を流れる電流が断続されたときの磁界の変化により発生する誘導起電圧を出力して、前記表示素子の前記各電極に印加する印加手段と、を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present invention is a display element driving device having a plurality of electrodes and performing color development and color erasing according to a voltage applied to each electrode. An inductive element, a power supply unit that supplies a power supply voltage to the inductive element, a first switching element that performs a switching operation for interrupting a current flowing through the inductive element, and a current flowing through the inductive element And an applying means for outputting an induced electromotive voltage generated by a change in the magnetic field when applied to each electrode of the display element.
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の駆動装置において、前記表示素子は複数の電極を有し、前記印加手段は、前記誘導起電圧を前記表示素子の複数の電極の何れかに選択的に印加する第２のスイッチング素子を含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the driving device according to the first aspect, the display element has a plurality of electrodes, and the application unit applies the induced electromotive voltage to any one of the plurality of electrodes of the display element. A second switching element to be selectively applied is included.
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の駆動装置において、前記駆動装置は、前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作させるための第１のパルス信号及び第２のスイッチング素子をスイッチング動作させるための第２のパルス信号を生成し、前記第１のパルス信号を複数回印加して前記第１のスイッチング素子を複数回ＯＮ，ＯＦＦさせて前記誘導起電圧を複数回発生させて前記表示素子に印加することにより、該表示素子の発色量及び消色量を調整する手段を有することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the driving apparatus according to the second aspect, the driving apparatus causes the first pulse signal for switching the first switching element and the second switching element to perform the switching operation. And generating the induced electromotive voltage a plurality of times by applying the first pulse signal a plurality of times to turn on and off the first switching element a plurality of times. It is characterized by having means for adjusting the color developing amount and the color erasing amount of the display element by applying to the display.
請求項４に記載の発明は、請求項２記載の駆動装置において、前記駆動装置は、前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作ささせるための第１のパルス信号及び第２のスイッチング素子をスイッチング動作させるための第２のパルス信号を生成し、前記第１のパルス信号のパルス幅を変更させて前記誘導素子に流れる誘導電流の量を変化させることにより、前記誘導起電圧の大きさを変更して、前記表示素子の発色量及び消色量を調整する手段を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the driving apparatus according to the second aspect, the driving apparatus switches the first pulse signal and the second switching element for switching the first switching element. A second pulse signal is generated, and a magnitude of the induced electromotive voltage is changed by changing a pulse width of the first pulse signal to change an amount of induced current flowing through the inductive element. And a means for adjusting the color development amount and the color erasure amount of the display element.
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか１つに記載の駆動装置において、前記駆動装置は、前記表示素子の各セグメントの面積に対応して発色量を制御するための発色量制御情報を格納するメモリを有し、前記メモリに格納された前記発色量制御情報に基づいて、前記第１のパルス信号および前記第２のパルス信号を制御して前記表示素子の発色量及び消色量を調整する手段を有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the driving device according to any one of the second to fourth aspects, the driving device controls the color development amount corresponding to the area of each segment of the display element. A color storage amount control information; and a color generation amount of the display element by controlling the first pulse signal and the second pulse signal based on the color generation amount control information stored in the memory. And a means for adjusting the decoloring amount.
請求項６に記載の発明は、請求項２から５のいずれか１つに記載の駆動装置において、前記駆動装置は、前記第２のパルスのパルス幅を制御して前記第２のスイッチング素子をＯＮ，ＯＦＦさせる期間を変更することにより、前記表示素子に前記誘導起電圧を印加する期間を制御して前記表示素子の発色量及び消色量を変更する手段を有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the driving device according to any one of the second to fifth aspects, the driving device controls the pulse width of the second pulse to control the second switching element. It has means for controlling the period during which the induced electromotive voltage is applied to the display element by changing the ON / OFF period, thereby changing the color development amount and decoloration amount of the display element.
請求項７に記載の発明は、複数の電極を有し、該各電極に印加される電圧に応じて発色及び消色を行う複数の表示素子が配列された表示パネルと、誘導素子と、前記誘導素子に電源電圧を供給する電源部と、前記誘導素子を流れる電流を断続するスイッチング動作を行う第１のスイッチング素子と、前記誘導素子を流れる電流が断続されたときの磁界の変化により発生する誘導起電圧を前記各表示素子の前記各電極に印加して前記各表示素子の発色及び消色を制御する印加手段と、を有する駆動装置と、を具備する表示装置である。
The invention according to
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の表示装置において、前記表示素子は複数の電極を有し、前記印加手段は、前記誘導起電圧を前記各表示素子の複数の電極のいずれかに選択的に印加する第２のスイッチング素子を含むことを特徴とする。 The display device according to an eighth aspect is the display device according to the seventh aspect, wherein the display element has a plurality of electrodes, and the applying unit converts the induced electromotive voltage to any one of the plurality of electrodes of the display elements. Including a second switching element that selectively applies to the first switching element.
請求項９に記載の発明は、請求項７記載の表示装置において、前記駆動装置は、前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作させるための第１のパルス信号及び第２のスイッチング素子をスイッチング動作させるための第２のパルス信号を生成し、前記第１のパルス信号を複数回印加して前記第１のスイッチング素子を複数回ＯＮ，ＯＦＦさせて前記誘導起電圧を複数回発生させて前記各表示素子に印加することにより、前記各表示素子の発色量及び消色量を調整する手段を有することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the display device according to the seventh aspect, the driving device causes the first pulse signal for switching the first switching element and the second switching element to perform the switching operation. Generating a second pulse signal for generating the induced electromotive force a plurality of times by applying the first pulse signal a plurality of times to turn the first switching element on and off a plurality of times to generate the induced electromotive voltage a plurality of times. It is characterized by having means for adjusting the color development amount and decoloration amount of each display element by applying to the element.
請求項１０に記載の発明は、請求項７記載の表示装置において、前記駆動装置は、前記第１のスイッチング素子をスイッチング動作ささせるための第１のパルス信号及び第２のスイッチング素子をスイッチング動作させるための第２のパルス信号を生成し、前記第１のパルス信号のパルス幅を変更させて前記誘導素子に流れる誘導電流の量を変化させることにより、前記誘導起電圧の大きさを変更して、前記各表示素子の発色量及び消色量を調整する手段を有することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the display device according to the seventh aspect, the driving device switches the first pulse signal and the second switching element for causing the first switching element to perform a switching operation. A second pulse signal is generated, and a magnitude of the induced electromotive voltage is changed by changing a pulse width of the first pulse signal to change an amount of induced current flowing through the inductive element. And a means for adjusting the color developing amount and the color erasing amount of each display element.
本発明によれば、昇圧回路を使用することなしに、誘導素子により生成される誘導起電圧によって表示パネルの駆動時において必要な高電圧を生成することができる。また、昇圧回路を使用しないのでエネルギーロスを最小限に抑制することが可能になる。 According to the present invention, a high voltage necessary for driving a display panel can be generated by an induced electromotive voltage generated by an inductive element without using a booster circuit. Further, since no booster circuit is used, energy loss can be minimized.
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態は、電気泳動型等の表示パネル（電子ペーパー等）の駆動装置に関している。このような駆動装置では、一般に、数十Ｖの比較的高い電圧を必要とするが、本実施形態では、チャージポンプ回路等の昇圧回路を使用しないで、コイル等の誘導素子（インダクター）に発生する逆起電力を利用して高電圧を発生させることを特徴とする。すなわち、まず、誘導素子に電池電圧を印加して電池から印加電流を流すと誘導素子には磁界が発生する。ここで、この印加電流を瞬時にオフにすると、磁界が変化することによって誘導起電力が発生する。この誘導起電力の電圧（誘導起電圧））の大きさは、コイルに流れる電流の大きさとコイルのインダクタンスの大きさによって決まるが、数十Ｖの高電圧パルスを比較的容易に生成することができる。誘導素子には表示素子に電圧を印加するときにのみ誘導電流を流すので電力ロスが少ない。 First, an outline of the present embodiment will be described. The present embodiment relates to a drive device for an electrophoretic display panel (electronic paper or the like). Such a drive device generally requires a relatively high voltage of several tens of volts, but in this embodiment, it is generated in an induction element (inductor) such as a coil without using a booster circuit such as a charge pump circuit. The high voltage is generated using the back electromotive force. That is, first, when a battery voltage is applied to the inductive element and an applied current flows from the battery, a magnetic field is generated in the inductive element. Here, when this applied current is turned off instantaneously, an induced electromotive force is generated due to a change in the magnetic field. The magnitude of this induced electromotive force voltage (inductive electromotive voltage) is determined by the magnitude of the current flowing through the coil and the magnitude of the inductance of the coil, but it is relatively easy to generate a high voltage pulse of several tens of volts. it can. Since an induction current flows through the induction element only when a voltage is applied to the display element, power loss is small.
以下、図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表示パネルの駆動装置の回路構成を示す図である。図１中の電池１０は、１．５Ｖあるいは３Ｖのコイン電池、あるいは太陽電池などの低い電圧しか発生できないものを想定する。ここで、表示パネル１７は、例えば電気泳動（ＥＰＤ）による表示パネルであり、セグメント電極に高電圧を印加することによって発色し、フロント電極に高電圧を印加することによって消色するものである。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a display panel driving apparatus according to an embodiment of the present invention. The battery 10 in FIG. 1 is assumed to generate only a low voltage such as a 1.5V or 3V coin battery or a solar battery. Here, the display panel 17 is a display panel based on electrophoresis (EPD), for example, and develops color when a high voltage is applied to the segment electrodes, and decolors when a high voltage is applied to the front electrodes.
この電池１０には誘導素子としてのコイル１２の一端が直列に接続され、当該コイル１２の他端にはトランジスタ１５が接続されている。このトランジスタ１５をスイッチング制御することによって、電池１０が発生する電流を、コイル１２を通してＧＮＤ側に流すことができる。ここでトランジスタ１５はバイポーラー形のものでもＭＯＳ形ＦＥＴでもよいが、一般的にＭＯＳ形ＦＥＴが効率のよい回路を構成できると考えられる。図１に示すようにＮチャネルＭＯＳ形ＦＥＴを用いる場合には、ドレインをコイル１２に接続しソースをＧＮＤ側に接続する。また、電池１０と並列にコンデンサ１１が接続されている。
One end of a coil 12 as an induction element is connected in series to the battery 10, and a
さらにコイル１２の他端にはダイオード１４を通してスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ３の一端が接続されている。スイッチング素子ＳＷ１の他端には、表示パネル１７のセグメント電極が接続され、スイッチング素子ＳＷ３の他端には、表示パネル１７のフロント電極が接続されている。さらに、一端が接地されたスイッチング素子ＳＷ２の他端には、表示パネル１７のセグメント電極が接続され、一端が接地されたスイッチング素子ＳＷ４の他端には、表示パネル１７のフロント電極が接続されている。 Furthermore, one end of switching elements SW 1 and SW 3 is connected to the other end of the coil 12 through a diode 14. The segment electrode of the display panel 17 is connected to the other end of the switching element SW1, and the front electrode of the display panel 17 is connected to the other end of the switching element SW3. Further, the segment electrode of the display panel 17 is connected to the other end of the switching element SW2 whose one end is grounded, and the front electrode of the display panel 17 is connected to the other end of the switching element SW4 whose one end is grounded. Yes.
制御回路１６はマイコンまたはロジック回路、あるいはその両方で構成され、トランジスタ１５をＯＮ／ＯＦＦする信号（パルス）やスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をＯＮ／ＯＦＦする信号（パルス）を発生して、表示セグメント（白丸で示された部分）１７−１の発色／消色駆動を制御するようになっている。制御回路１６とスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４とは電圧印加手段を構成する。
The
以下に、上記した表示セグメント１７−１を発色させるときの動作について説明する。まず表示セグメント１７−１のセグメント電極に＋の電圧を印加するために、制御回路１６からのパルスによりスイッチング素子ＳＷ１をＯＮにする。また、フロント電極側に−の電圧を印加するために制御回路１６からのパルスによりスイッチング素子ＳＷ４をＯＮにする。このときセグメント電極には電池１０の電圧が印加され、フロント電極にはＧＮＤレベルの電圧が印加されるが、電池電圧は低い電圧のために、このままでは発色が起きない。
Hereinafter, the operation when the display segment 17-1 is colored will be described. First, in order to apply a + voltage to the segment electrode of the display segment 17-1, the switching element SW1 is turned on by a pulse from the
次に、制御回路１６からはトランジスタ１５を短時間だけＯＮするためのパルスａが送出される。トランジスタ１５がＯＮの間、コイル１２に電流が流れて電池電圧は低下するが、十分な容量のコンデンサ１１が電池１０と並列に接続されているために電池電圧の低下を小さく抑えることができる。
Next, the
コイル１２に電流が流れると誘導磁界が発生するが、この電流を瞬時にＯＦＦすると磁界が変化し、ファラデーの電磁誘導の法則にしたがって誘導起電力が発生する。この誘導起電力によって発生する電圧（誘導起電圧）の大きさは、コイル１２に流れる電流の大きさとコイル１２のインダクタンスによって決まり、数十Ｖ程度の高電圧パルスを容易に発生させることができる。 When a current flows through the coil 12, an induced magnetic field is generated. However, when this current is instantaneously turned off, the magnetic field changes, and an induced electromotive force is generated according to Faraday's law of electromagnetic induction. The magnitude of the voltage (induced electromotive voltage) generated by the induced electromotive force is determined by the magnitude of the current flowing through the coil 12 and the inductance of the coil 12, and a high voltage pulse of about several tens of volts can be easily generated.
図２は、上記した発色動作のようすを示すタイムチャートである。図２中のＳＷ１〜ＳＷ４はスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のＯＮ，ＯＦＦ動作を示す波形である。ａは制御回路１６からトランジスタ１５をＯＮさせるために印加されるパルス、ｂはセグメント電極に印加される誘導起電圧、ｃはフロント電極に印加される電圧である。ｂの波形はコイル１２が発生する誘導電力がそのまま加わっているので、図のようなインパルス状になる。
FIG. 2 is a time chart showing how the above-described coloring operation is performed. SW1 to SW4 in FIG. 2 are waveforms indicating ON / OFF operations of the switching elements SW1 to SW4. a is a pulse applied to turn on the
また、ａは制御回路１６から送出される回路動作電圧なので、電池電圧と同程度の低い電圧であるが、ｂ、ｃは電圧スケールが異なり、最大で数十Ｖ程度のスケールである。
Moreover, since a is a circuit operating voltage sent from the
以上のような原理により、電池電圧が低くても表示セグメント１７−１にはインパルス状の高い電圧が印加されるので、表示セグメント１７−１を発色／消色させることが可能になる。 Based on the principle described above, since a high impulse-like voltage is applied to the display segment 17-1 even when the battery voltage is low, the display segment 17-1 can be colored / decolored.
図３は、表示セグメント１７−１を消色させるときの動作を説明するためのタイムチャートである。消色のときは発色のときと異なり、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＦＦのままに維持しつつ、制御回路１６からのパルスによりスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＮにしてからトランジスタ１５にパルスを印加して誘導起電圧を発生させる。するとこの誘導起電圧はスイッチング素子ＳＷ３を通ってフロント電極に印加される。このときセグメント電極の電圧はスイッチング素子ＳＷ２がＯＮになっているのでＧＮＤレベルとなり、ちょうど発色のときとは逆方向の電圧が印加されることになって消色が行われる。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation when the display segment 17-1 is decolored. In the case of decoloring, unlike the case of color development, the switching elements SW1 and SW4 are kept OFF, and the switching elements SW2 and SW3 are turned ON by a pulse from the
以上のように、一回のパルスの印加でちょうどよく発色と消色が行われるようにするためには、電池１０の電流容量とコイル１２のインダクタンスおよび抵抗値がちょうど良い値のものを選択すればよいが、表示パネル１７の特性によっては発色と消色の印加電力量が同じでないものがあり、この場合同じ大きさのパルスではバランスがとれないことになってしまう。 As described above, in order to perform color development and decoloration exactly by applying a single pulse, select a battery having a current capacity of the battery 10, an inductance and a resistance value of the coil 12 that are just good values. However, depending on the characteristics of the display panel 17, there may be cases where the applied power amounts for coloring and erasing are not the same, and in this case, the pulses of the same magnitude cannot be balanced.
そこで、誘導起電圧の大きさを比較的小さくなるような値を選んで、発色／消色動作では複数のパルスを連続して印加することで発色量／消色量を微妙に調整することができる。図４はこの調整動作による発色時の動作の様子を示している。また、消色時においても、ＳＷ３をＯＮにして同様に動作させる。発色／消色を強くしたり弱くしたりするためにはこのパルスの数を増減すればよい。 Therefore, the value of the induced electromotive voltage is selected to be relatively small, and in the coloring / decoloring operation, the coloring amount / erasing amount can be finely adjusted by applying a plurality of pulses continuously. it can. FIG. 4 shows the operation during color development by this adjustment operation. Further, even at the time of erasing, the SW3 is turned on and the same operation is performed. In order to increase or decrease color development / decolorization, the number of pulses may be increased or decreased.
また、誘導起電圧の大きさは十分大きな電圧を発生する値を選んでおいて、誘導電流の量を増減することで誘導起電圧の大きさを変える方法も考えられる。図５はこの方法を用いたときの、発色時のタイムチャートを示す。また、消色時においても、ＳＷ３をＯＮにして同様に動作させる。図５のタイムチャートを図２のタイムチャートと比較すると、パルスａのパルス幅が短く、そのために誘導電流が減って誘導起電圧ｂの大きさが小さくなっている。このように、トランジスタ１５に印加するパルス幅を誘導電流としてちょうど良い大きさの幅から小さくしてゆくことで印加電圧を小さくして発色／消色の量を制御することができる。
In addition, a method of changing the magnitude of the induced electromotive voltage by selecting a value that generates a sufficiently large voltage and increasing or decreasing the amount of the induced current is also conceivable. FIG. 5 shows a time chart during color development when this method is used. Further, even at the time of erasing, the SW3 is turned on and the same operation is performed. When the time chart of FIG. 5 is compared with the time chart of FIG. 2, the pulse width of the pulse a is short, so that the induced current is reduced and the magnitude of the induced electromotive voltage b is reduced. In this way, by reducing the pulse width applied to the
以上のようにパルスの数や幅を変化させて印加エネルギーを制御することは、発色と消色のバランスをとる効果のほかに、複数のセグメントがあって、しかも各セグメントの面積が異なる場合に均一な発色と消色を行うためにも効果がある。すなわち、図１の表示パネル１７において、各表示セグメント１７−１の面積が異なるならばその表示面積が異なることになるので、フロント電極との間に存在する静電容量はセグメント毎に当然異なってくる。 Controlling applied energy by changing the number and width of pulses as described above is effective when there are multiple segments and the area of each segment differs in addition to the effect of balancing color development and decoloration. It is also effective for uniform color development and erasing. That is, in the display panel 17 of FIG. 1, if the areas of the display segments 17-1 are different, the display areas will be different. Therefore, the capacitance existing between the front electrodes is naturally different for each segment. come.
コイル１２で発生する誘導起電圧に基づいて表示セグメント１７−１に印加されるパルス電圧は、表示セグメント１７−１の静電容量が大きくなるにしたがって低くなるので、同じようにパルスを印加しても、表示セグメント１７−１の大きさに反比例して発色度が低下してしまう。そこで、パルスの数やパルス幅を変化させて調整することで、均一な発色／消色を行うことができる。 The pulse voltage applied to the display segment 17-1 based on the induced electromotive voltage generated in the coil 12 decreases as the capacitance of the display segment 17-1 increases. However, the degree of color development decreases in inverse proportion to the size of the display segment 17-1. Therefore, uniform color development / decolorization can be performed by adjusting the number of pulses and the pulse width.
図６は、図４および図５に示したような調整動作を実現するための制御回路のブロック構成図である。この図全体が図１の制御回路１６に相当する。図中、発振器１６５はマイコン１６０の動作基準クロックとカウンタ１６１の計時用クロックを発生し、一般には水晶振動子やセラミック振動子と増幅回路の組み合わせでできている。マイコン１６０は、表示パネル１７のＯＮ／ＯＦＦをコントロールするプログラムを組み込んだ処理装置で、例えば電卓などであればキー入力や計算を処理するプログラムが共に組み込まれていることになるが、本実施形態においては表示パネル１７の制御に必要な部分以外は図示を省略している。
FIG. 6 is a block configuration diagram of a control circuit for realizing the adjustment operation as shown in FIGS. This whole figure corresponds to the
この制御回路１６により図５に示す発色制御を行うときには以下の手順にて行う。まずマイコン１６０は、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＮ状態に、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦ状態に維持する情報をレジスタ１６３に書き込む。次に、メモリ１６４から発色しようとする表示セグメント１７−１を発色するのに必要なパルス幅情報を読み取ってカウンタ１６１に書き込む。その後、マイコン１６０は、カウンタ１６１の計時動作の開始を指示するスタート信号（パルス）を送出する。
When the color control shown in FIG. 5 is performed by the
カウンタ１６１に情報を書き込む動作はレジスタ１６３への書き込みより先に行い、スタート信号だけをこの時点でカウンタ１６１に送出してもよい。カウンタ１６１はスタート信号を受けてカウントダウンを開始する。ここでのカウンタ１６１としては、値が０になる０ストップダウンカウンタを用いることが好ましい。
The operation of writing information to the
スタート信号はＦ／Ｆ（フリップフロップ）１６２にも送られる。Ｆ／Ｆ１６２はこの信号を受けてセットされ、トランジスタ１５をＯＮするためのパルスａがＯＮとなる。カウンタ１６１のカウントが進んで０になるとカウンタ１６１からリセット信号が送出されてＦ／Ｆ１６２がリセットされるとａ出力はＯＦＦとなる。このようにして、カウンタ１６１に書き込んでおいた時間だけパルスａが送出されることになる。カウンタ１６１に書き込んだ値が小さい値であればパルス幅は小さくなるので、結果として誘導電流が少なくなり、これによって表示パネル１７への誘導起電圧ｂは低い電圧波形となる。一方、カウンタ１６１に大きい値を書き込んでおけばパルスａの幅は大きくなって誘導電流が増えるので、誘導起電圧ｂは高くなり、発色量を大きくすることができる。
The start signal is also sent to the F / F (flip-flop) 162. The F /
なお、図４のパルスの数で発色量を制御する制御回路１６も図６に示す回路で実現することができる。レジスタ１６３にスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をＯＮ，ＯＦＦさせるための情報を書き込んだ後、スタート信号を繰り返しカウンタ１６１に与えればよい。
Note that the
上記した第１実施形態によれば、コイル１２で発生する誘導起電圧をそのまま表示セグメント１７−１に送出するようにしたので、昇圧回路を備える方法よりもエネルギーのロスが少ないという利点がある。 According to the first embodiment described above, since the induced electromotive voltage generated in the coil 12 is sent to the display segment 17-1 as it is, there is an advantage that energy loss is less than the method including the booster circuit.
また、パルスの数および誘導電流の量で印加エネルギーを調節することができるので、発色・消色のバランスをとるのが容易である。しかもメモリ１６４にセグメントごとの面積に比例した印加電力量の情報を蓄えておいて、セグメントごとに調節することができて、面積の異なるセグメントが混在する場合でも、各セグメントに応じた発色・消色を行うことができる。
Further, since the applied energy can be adjusted by the number of pulses and the amount of induced current, it is easy to balance the coloring and decoloring. In addition, the
以下に、上記した第１実施形態の変形例を説明する。第１実施形態では、図６のようにマイコン１６０の外部にカウンタ１６１、Ｆ／Ｆ１６２、レジスタ１６３を備える回路構成としたが、マイコン１６０の動作速度が十分に高速であるならばカウンタ１６１やＦ／Ｆ１６２と同等の機能をマイコン内部のソフトウエアで全て実現するようにしてもよい。また、マイコン１６０を用いずに順序回路によって全ての動作を実現する構成としてもよい。
Below, the modification of above-mentioned 1st Embodiment is demonstrated. In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the circuit configuration includes the
第１実施形態では一つの表示セグメント１７−１における構成を示したが、例えば、表示セグメント１７−１を複数有し、図１におけるスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を表示セグメント毎に設けるようにしてもよい。また、複数の表示セグメントをマトリクス状に配列して、ドットマトリックス表示を行うようにしてもよい。 In the first embodiment, the configuration of one display segment 17-1 is shown. However, for example, a plurality of display segments 17-1 may be provided, and the switching elements SW1 and SW2 in FIG. 1 may be provided for each display segment. . A plurality of display segments may be arranged in a matrix to perform dot matrix display.
次に、図７は、表示セグメント１７−１の発色・消色量の調整を行う他の変形例を示すタイムチャートである。図５のタイムチャートでは誘導電流を発生させるパルスの幅を変化させることで誘導起電圧のパルスの大きさを調整するように動作させるようにしたが、図７の例では誘導電流の大きさは変わらず、したがって誘導起電圧の大きさも変わらないが、スイッチング素子ＳＷ１がＯＮとなっている時間を調整することで表示セグメント１７−１に印加される電圧を途中でカットすることにより、発色量を調整することを特徴とする。また、同様に、スイッチング素子ＳＷ３がＯＮとなっている時間を調整することにより、消色量を調整する。 Next, FIG. 7 is a time chart showing another modified example in which the coloring / decoloring amount of the display segment 17-1 is adjusted. In the time chart of FIG. 5, the pulse width of the induced electromotive voltage is adjusted by changing the width of the pulse that generates the induced current. In the example of FIG. However, the magnitude of the induced electromotive voltage does not change, but the color applied amount is reduced by cutting the voltage applied to the display segment 17-1 in the middle by adjusting the time during which the switching element SW1 is ON. It is characterized by adjusting. Similarly, the decoloring amount is adjusted by adjusting the time during which the switching element SW3 is ON.
図８は、図７の調整動作を実現するための制御回路１６−１のブロック構成図である。この例ではカウンタ１６１−１と、該カウンタ１６１−１の後段に設けられたカウンタ１６１−２の２つのカウンタが用いられる。カウンタ１６１−１は誘導電流を流す時間を決定するためのカウンタであるが、ここでは固定の時間を発生するだけなのでマイコン１６０からデータを書き込める必要はない。これに対して、カウンタ１６１−２にはマイコン１６０からデータを書き込めるようになっている。
FIG. 8 is a block configuration diagram of the control circuit 16-1 for realizing the adjustment operation of FIG. In this example, two counters, the counter 161-1 and the counter 161-2 provided at the subsequent stage of the counter 161-1 are used. The counter 161-1 is a counter for determining the time for which the induced current flows. However, since only a fixed time is generated here, it is not necessary to write data from the
図７に示すタイムチャートのように表示セグメント１７−１を発色させる動作をするときは、まず、マイコン１６０により、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４をＯＮにし、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３をＯＦＦに維持するデータをレジスタ１６３に書き込む。同時に、マイコン１６０は、メモリ１６４からセグメント面積に応じたパルス幅情報を読み込んでカウンタ１６１−２に書き込む。次にカウンタ１６１−１とＦ／Ｆ１６２にスタート信号を送出すると、カウンタ１６１−１の計時がスタートするとともにＦ／Ｆ１６２の出力パルスａはＯＮとなってコイル１２に誘導電流が流れる。
When performing the operation of coloring the display segment 17-1 as shown in the time chart of FIG. 7, first, the
カウンタ１６１−１が０になるまでカウントが進んでストップすると同時にカウンタ１６１−２とＦ／Ｆ１６２に信号が送られる。この信号はカウンタ１６１−２にはスタート信号として働き、Ｆ／Ｆ１６２にはリセット信号として働く。
The count is advanced until the counter 161-1 reaches 0, and at the same time, a signal is sent to the counter 161-2 and the F /
Ｆ／Ｆ１６２がリセットされてパルスａがＯＦＦになった直後から誘導起電圧が発生して表示セグメント１７−１に印加される。カウンタ１６１−２の計時が進んで０でストップするとカウンタ１６１−２からレジスタ１６３にリセット信号が送出される。このためレジスタ１６３はリセットされて全出力がＯＦＦとなる。
Immediately after the F /
スイッチング素子ＳＷ１もＯＦＦとなるので、図６の誘導起電圧ｂの信号波形のように、表示セグメント１７−１に印加される電圧は途中でカットされてしまうので、発色量が調整できることになる。 Since the switching element SW1 is also turned off, the voltage applied to the display segment 17-1 is cut halfway like the signal waveform of the induced electromotive voltage b in FIG. 6, so that the color development amount can be adjusted.
１０ 電池
１１ コンデンサ
１２ コイル（誘導素子）
１４ ダイオード
１５ トランジスタ
１６ 制御回路
１７ 表示パネル
１７−１ 表示セグメント
ＳＷ１〜ＳＷ４ スイッチング素子
１６０ マイコン
１６１ カウンタ
１６１−１ カウンタ１
１６１−２ カウンタ２
１６２ Ｆ／Ｆ
１６３ レジスタ
１６４ メモリ
１６５ 発振器
10 battery 11 capacitor 12 coil (inductive element)
14
161-2
162 F / F
Claims (10)
誘導素子と、
前記誘導素子に電源電圧を供給する電源部と、
前記誘導素子を流れる電流を断続するスイッチング動作を行う第１のスイッチング素子と、
前記誘導素子を流れる電流が断続されたときの磁界の変化により発生する誘導起電圧を出力して、前記表示素子の前記各電極に印加する印加手段と、
を具備することを特徴とする駆動装置。 A drive device for a display element that has a plurality of electrodes and performs color development and decoloration according to a voltage applied to each electrode,
An inductive element;
A power supply for supplying a power supply voltage to the inductive element;
A first switching element that performs a switching operation for intermittently passing a current flowing through the inductive element;
An application means for outputting an induced electromotive voltage generated by a change in magnetic field when the current flowing through the inductive element is interrupted and applying the induced electromotive voltage to the electrodes of the display element;
A drive device comprising:
前記印加手段は、前記誘導起電圧を前記表示素子の前記複数の電極の何れかに選択的に印加する第２のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。 The display element has a plurality of electrodes,
2. The driving apparatus according to claim 1, wherein the applying unit includes a second switching element that selectively applies the induced electromotive voltage to any of the plurality of electrodes of the display element.
誘導素子と、前記誘導素子に電源電圧を供給する電源部と、前記誘導素子を流れる電流を断続するスイッチング動作を行う第１のスイッチング素子と、前記誘導素子を流れる電流が断続されたときの磁界の変化により発生する誘導起電圧を前記各表示素子の前記各電極に印加して前記各表示素子の発色及び消色を制御する印加手段と、を有する駆動装置と、
を具備する表示装置。 A display panel having a plurality of electrodes and arranged with a plurality of display elements that perform coloring and decoloring according to a voltage applied to each electrode;
An inductive element, a power supply unit that supplies a power supply voltage to the inductive element, a first switching element that performs a switching operation that interrupts the current flowing through the inductive element, and a magnetic field when the current flowing through the inductive element is interrupted Applying means for applying an induced electromotive voltage generated by the change to each electrode of each display element to control coloring and decoloring of each display element;
A display device comprising:
前記印加手段は、前記誘導起電圧を前記各表示素子の複数の電極のいずれかに選択的に印加する第２のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項７記載の表示装置。 The display element has a plurality of electrodes,
The display device according to claim 7, wherein the applying unit includes a second switching element that selectively applies the induced electromotive voltage to any of the plurality of electrodes of the display elements.
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