(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、画素を複数配置する表示部を含み、一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応する画素電極が形成され、他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向する共通電極が形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記共通電極に第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の前記画素電極のそれぞれに前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、前記共通電極と前記画素電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで前記表示部に表示される画像を書き換える画像書き換え工程を含み、
前記画像書き換え工程は、
前記第１の電位のパルス幅が第１の幅である前記駆動パルス信号を用いる第１パルス印加工程と、
前記第１パルス印加工程の後に実行され、前記共通電極と前記画素電極との間に電界を生じさせない駆動停止工程と、
前記駆動停止工程の後に実行され、前記第１の電位のパルス幅が第２の幅である前記駆動パルス信号を用いる第２パルス印加工程と、
環境温度が所定の閾値温度以上であるか否かを判定する温度判定工程と、を含み、
前記温度判定工程において前記環境温度を前記所定の閾値温度以上と判定した場合には、前記第１パルス印加工程のみを実行する電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記画像書き換え工程は、
温度判定工程において前記環境温度を所定の閾値温度以上と判定した場合には、前記第１パルス印加工程の駆動時間を短縮する電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記駆動停止工程は、
前記共通電極と複数の前記画素電極のすべてに、前記第１の電位又は前記第２の電位を
印加する電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
請求項１乃又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記駆動停止工程は、
前記共通電極と複数の前記画素電極のすべてをハイインピーダンス状態にする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記第２パルス印加工程は、
前記第１の幅よりも長い第２の幅を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
電気泳動表示装置であって、
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、画素を複数配置する表示部と、
前記表示部を制御する制御部と、を含み、
前記表示部は、
一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応して形成された画素電極と、
他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向して形成された共通電極と、を含み、
前記制御部は、
環境温度が所定の閾値温度以上であるか否かを判定する温度判定回路を含み、
前記共通電極に第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の前記画素電極のそれぞれに前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、前記共通電極と前記画素電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで前記表示部に表示される画像を書き換える画像書き換え制御を行い、
前記画像書き換え制御において、
前記第１の電位のパルス幅が第１の幅である前記駆動パルス信号を用いる第１パルス印加制御と、
前記第１パルス印加制御の後に実行され、前記共通電極と前記画素電極との間に電界を生じさせない駆動停止制御と、
前記駆動停止制御の後に実行され、前記第１の電位のパルス幅が第２の幅である前記駆動パルス信号を用いる第２パルス印加制御と、を行い、
前記温度判定回路が前記環境温度を前記所定の閾値温度以上と判定した場合には、前記第１パルス印加制御のみを行う電気泳動表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気泳動表示装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、及び電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電源を切っても画像を保持できるメモリー性を有する表示パネルが開発され、電子時計等にも使用されている。メモリー性を有する表示パネルとしては、ＥＰＤ（Electrophoretic Display）すなわち電気泳動表示装置や、メモリー性液晶表示装置等が知られている。
【０００３】
電気泳動表示装置においては、環境温度によって表示に変化が生じることが知られている。特許文献１の発明に係る電気泳動表示装置は、環境温度の変化に応じて駆動電圧を制御することで共通電極と画素電極との間に生じる電界の強さを変化させる。例えば、電気泳動表示装置が使用される環境温度が低い場合（以下、低温という）には、これらの電極に印加するパルス信号の駆動電圧を高く設定して電界を強めることでコントラストが低下しないようにする。
【０００４】
ここでのコントラストとはコントラスト比と同じ意味で用いるものとする。すなわち、白色と黒色を表示の基本色とする電気泳動表示装置においては、白色を表す到達反射率と黒色を表す到達反射率との反射率との比であるものとする。電気泳動表示装置では共通電極と画素電極との間に電界を印加し続けても反射率は飽和するが、到達反射率とは、その飽和した反射率である。到達反射率は環境温度を含む電気泳動表示装置の動作条件によって変動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０８５６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、共通電極と画素電極とに供給するパルス信号の電力（駆動電圧×駆動時間）を大きくしても、低温で部分駆動を行う場合にはコントラストが低くなることが実験により確認されている。つまり、低温時に表示部の一部のみを書き換える部分駆動を行う場合、印加するパルス信号の駆動電圧を高くしても、駆動時間を長くしても、コントラストは低温以外の場合と比べて低下する。そのため、電気泳動表示装置の表示品質が低下するとの問題が生じ得る。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、低温においても高いコントラストの表示が可能な電気泳動表示装置の駆動方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、画素を複数配置する表示部を含み、一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応する画素電極が形成され、他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向する共通電極が形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記共通電極に第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の前記画素電極のそれぞれに前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、前記共通電極と前記画素電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで前記表示部に表示される画像を書き換える画像書き換え工程を含み、前記画像書き換え工程は、前記第１の電位のパルス幅が第１の幅である前記駆動パルス信号を用いる第１パルス印加工程と、前記第1パルス印加工程の後に実行され、前記共通電極と前記画素電極との間に電界を生じさせない駆動停止工程と、前記駆動停止工程の後に実行され、前記第１の電位のパルス幅が第２の幅である前記駆動パルス信号を用いる第２パルス印加工程と、を含む。
【０００９】
本発明によれば、画像書き換え工程が第１パルス印加工程と第２パルス印加工程の間に共通電極と画素電極との間に電界を生じさせない駆動停止工程を含むことにより、両電極間の電界が弱まる状態を解消して、低温においても高いコントラストの表示を可能にする。
【００１０】
（２）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像書き換え工程は、環境温度が所定の閾値温度以上であるか否かを判定する温度判定工程を含み、前記温度判定工程において前記環境温度を前記所定の閾値温度以上と判定した場合には、前記第１パルス印加工程のみを実行してもよい。
【００１１】
（３）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像書き換え工程は、温度判定工程において前記環境温度を所定の閾値温度以上と判定した場合には、前記第１パルス印加工程の駆動時間を短縮してもよい。
【００１２】
これらの発明によれば、温度判定工程でコントラストの低下が生じ得る低温か否かを判断し、低温以外の場合には第１パルス印加工程のみを実行することで画像の書き換え時の反応を速める。そして、環境温度によらず高いコントラストの表示を可能にする。ここで、低温以外の場合には、低温の場合よりも短時間で到達反射率に達する可能性がある。そこで、低温以外の場合には第１パルス印加工程のパルス信号の駆動時間を短縮し、さらに画像の書き換え時の反応を速めてもよい。なお、閾値温度とは例えば１０℃である。
【００１３】
（４）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記駆動停止工程は、前記共通電極と複数の前記画素電極のすべてに、第１の電位又は第２の電位を印加してもよい。
【００１４】
（５）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記駆動停止工程は、前記共通電極と複数の前記画素電極のすべてをハイインピーダンス状態にしてもよい。
【００１５】
これらの発明によれば、駆動停止工程は以下の手法によって画素電極と共通電極との間に電界が生じないようにする。まず、前記駆動停止工程では、共通電極と複数の画素電極のすべてに共通の固定電位を印加してもよい。固定電位を印加することで、確実に電極間に電界が生じないようにすることができる。ここで、固定電位とは第２の電位であってもよいが、後述する逆電位パルスの電位とは異なる第１の電位であることが好ましい。また、共通電極と複数の画素電極のすべてをハイインピーダンス状態にしてもよい。このとき、電極に供給する信号を駆動しないので電力の消費を抑えることができる。
【００１６】
（６）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記第２パルス印加工程は、前記第１の幅よりも長い第２の幅を用いてもよい。
【００１７】
本発明によれば、第２の幅を第１の幅よりも長くすることで第２パルス印加工程において電気泳動粒子を十分に移動させることができ、その結果、コントラストを向上させることができる。
【００１８】
（７）本発明は、電気泳動表示装置であって、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、画素を複数配置する表示部と、前記表示部を制御する制御部と、を含み、前記表示部は、一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応して形成された画素電極と、他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向して形成された共通電極と、を含み、前記制御部は、前記共通電極に第１の電位と前記第１の電位と異なる第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の前記画素電極のそれぞれに前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、前記共通電極と前記画素電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで前記表示部に表示される画像を書き換える画像書き換え制御を行い、前記画像書き換え制御において、前記第１の電位のパルス幅が第１の幅である前記駆動パルス信号を用いる第１パルス印加制御と、前記第1パルス印加制御の後に実行され、前記共通電極と前記画素電極との間に電界を生じさせない駆動停止制御と、前記駆動停止制御の後に実行され、前記第１の電位のパルス幅が第２の幅である前記駆動パルス信号を用いる第２パルス印加制御と、を行う。
【００１９】
本発明によれば、画像書き換え制御が第１パルス印加制御と第２パルス印加制御の間に共通電極と画素電極との間に電界を生じさせない駆動停止制御を含むことにより、両電極間の電界が弱まる状態を解消して、低温においても高いコントラストの表示を可能にする。
【００２０】
（８）この電気泳動表示装置において、前記制御部は、環境温度が所定の閾値温度以上であるか否かを判定する温度判定回路を含み、前記画像書き換え制御において、前記温度判定回路が前記環境温度を前記所定の閾値温度以上と判定した場合には、前記第１パルス印加制御のみを行ってもよい。
【００２１】
これらの発明によれば、温度判定制御でコントラストの低下が生じ得る低温か否かを判断し、低温以外の場合には第１パルス印加制御のみを実行することで画像の書き換え時の反応を速める。そして、環境温度によらず高いコントラストの表示を可能にする。
【００２２】
（９）本発明は、前記電気泳動表示装置を含む電子機器であってもよい。
【００２３】
本発明によれば、画像を書き換える画像書き換え制御として、少なくとも低温の場合には第１パルス印加制御、駆動停止制御、第２パルス印加制御を順に行う電気泳動表示装置を含むことで、低温においても高いコントラストの表示が可能な電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態における電気泳動表示装置のブロック図。
【図２】第１実施形態における電気泳動表示装置の画素の構成例を示す図。
【図３】図３（Ａ）は電気泳動素子の構成例を示す図。図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）は電気泳動素子の動作の説明図。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｂ）は低温時の問題を説明する図。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｂ）は逆電位駆動を説明する図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は第１実施形態の駆動方法のフローチャート。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｂ）は第１実施形態の駆動方法を説明する図。
【図８】図８は第２実施形態における温度判定回路の例を示す図。
【図９】図９は第２実施形態の駆動方法のフローチャート。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｂ）は第２実施形態の波形図。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）は適用例における電子機器を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、第２実施形態以降の説明において、第１実施形態と同様の構成については同一符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図７（Ｂ）を参照して説明する。
【００２７】
１．１．電気泳動表示装置
１．１．１．電気泳動表示装置の構成
図１は、本実施形態に係るアクティブマトリックス駆動方式の電気泳動表示装置１００のブロック図である。
【００２８】
電気泳動表示装置１００は、制御部６、記憶部１６０、表示部５を含む。制御部６は、表示部５を制御し、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、コントローラー６３、共通電源変調回路６４を含む。走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２，共通電源変調回路６４は、それぞれコントローラー６３と接続されている。コントローラー６３は、記憶部１６０から読み出される画像信号等や図外から供給される同期信号に基づいて、これらを総合的に制御する。なお、制御部６は記憶部１６０を含む構成であってもよい。例えば、記憶部１６０は、コントローラー６３に内蔵されたメモリーであってもよい。
【００２９】
ここで、記憶部１６０は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、その他のメモリーであってもよく、少なくとも表示部５に表示させる画像のデータ（画像信号）を記憶している。また、記憶部１６０には、コントローラー６３によって制御に必要な情報が記憶されてもよい。
【００３０】
表示部５には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８とが形成されており、これらの交差位置に対応して複数の画素４０が設けられている。
【００３１】
走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）により各画素４０に接続されている。走査線駆動回路６１は、コントローラー６３の制御に従って１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択することで、画素４０に設けられた駆動用ＴＦＴ４１（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を供給する。
【００３２】
データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）により各画素４０に接続されている。データ線駆動回路６２は、コントローラー６３の制御に従って、画素４０のそれぞれに対応する１ビットの画像データを規定する画像信号を画素４０に供給する。なお、本実施形態では、画素データ「０」を規定する場合には、ローレベルの画像信号を画素４０に供給し、画像データ「１」を規定する場合には、ハイレベルの画像信号を画素４０に供給するものとする。
【００３３】
表示部５には、また、共通電源変調回路６４から延びる低電位電源線４９（Ｖｓｓ）、高電位電源線５０（Ｖｄｄ）、共通電極配線５５（Ｖｃｏｍ）、第１のパルス信号線９１（Ｓ１）、第２のパルス信号線９２（Ｓ２）が設けられており、それぞれの配線は画素４０と接続されている。共通電源変調回路６４は、コントローラー６３の制御に従って上記配線のそれぞれに供給する各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断（ハイインピーダンス化、Ｈｉ−Ｚ）を行う。
【００３４】
１．１．２．画素部分の回路構成
図２は、図１の画素４０の回路構成図である。なお、図１と同じ配線には同じ番号を付しており、説明は省略する。また、全画素に共通の共通電極配線５５については記載を省略している。
【００３５】
画素４０には、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）４１と、ラッチ回路７０と、スイッチ回路８０が設けられている。画素４０は、ラッチ回路７０により画像信号を電位として保持するＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）方式の構成をとる。
【００３６】
駆動用ＴＦＴ４１は、Ｎ−ＭＯＳトランジスタからなる画素スイッチング素子である。駆動用ＴＦＴ４１のゲート端子は走査線６６に接続され、ソース端子はデータ線６８に接続され、ドレイン端子はラッチ回路７０のデータ入力端子に接続されている。ラッチ回路７０は転送インバーター７０ｔと帰還インバーター７０ｆとを備えている。インバーター７０ｔ、７０ｆには、低電位電源線４９（Ｖｓｓ）と高電位電源線５０（Ｖｄｄ）から電源電圧が供給される。
【００３７】
スイッチ回路８０は、トランスミッションゲートＴＧ１、ＴＧ２からなり、ラッチ回路７０に記憶された画素データのレベルに応じて、画素電極３５（図３（Ｂ）、図３（Ｃ）参照）に信号を出力する。なお、Ｖａは、１つの画素４０の画素電極へ供給される電位（信号）を意味する。
【００３８】
ラッチ回路７０に画像データ「１」（ハイレベルの画像信号）が記憶されて、トランスミッションゲートＴＧ１がオン状態となると、スイッチ回路８０はＶａとして信号Ｓ１を供給する。一方、ラッチ回路７０に画像データ「０」（ローレベルの画像信号）が記憶されて、トランスミッションゲートＴＧ２がオン状態となると、スイッチ回路８０はＶａとして信号Ｓ２を供給する。このような回路構成により、制御部６はそれぞれの画素４０の画素電極に対して供給する電位（信号）を制御することが可能である。なお、画素４０の回路構成は一例であり、図２に示すものに限られない。
【００３９】
１．１．３．表示方式
本実施形態の電気泳動表示装置１００は、二粒子系マイクロカプセル型の電気泳動方式であるとする。分散液は無色透明、電気泳動粒子は白色又は黒色のものであるとすると、白色又は黒色の２色を基本色として少なくとも２色を表示できる。ここでは、電気泳動表示装置１００は、基本色として黒色と白色とを表示可能であるとして説明する。そして、黒色を表示している画素を白色で表示すること、又は白色を表示している画素を黒色で表示することを反転と表現する。
【００４０】
図３（Ａ）は、本実施形態の電気泳動素子３２の構成を示す図である。電気泳動素子３２は素子基板３０と対向基板３１（図３（Ｂ）、図３（Ｃ）参照）との間に挟まれている。電気泳動素子３２は、複数のマイクロカプセル２０を配列して構成される。マイクロカプセル２０は、例えば無色透明な分散液と、複数の白色粒子（電気泳動粒子）２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）２６とを封入している。本実施形態では、例えば白色粒子２７は負に帯電しており、黒色粒子２６は正に帯電しているとする。
【００４１】
図３（Ｂ）は、電気泳動表示装置１００の表示部５の部分断面図である。素子基板３０と対向基板３１は、マイクロカプセル２０を配列してなる電気泳動素子３２を狭持している。表示部５は、素子基板３０の電気泳動素子３２側に、複数の画素電極３５が形成された駆動電極層３５０を含む。図３（Ｂ）では、画素電極３５として画素電極３５Ａと画素電極３５Ｂが示されている。画素電極３５により、画素ごとに電位を供給することが可能である（例えば、Ｖａ、Ｖｂ）。ここで、画素電極３５Ａを有する画素を画素４０Ａとし、画素電極３５Ｂを有する画素を画素４０Ｂとする。画素４０Ａ、画素４０Ｂは画素４０（図１、図２参照）に対応する２つの画素である。
【００４２】
一方、対向基板３１は透明基板であり、表示部５において対向基板３１側に画像表示がなされる。表示部５は、対向基板３１の電気泳動素子３２側に、平面形状の共通電極３７が形成された共通電極層３７０を含む。なお、共通電極３７は透明電極である。共通電極３７は、画素電極３５と異なり全画素に共通の電極であり、電位Ｖｃｏｍが供給される。
【００４３】
共通電極層３７０と駆動電極層３５０との間に設けられた電気泳動表示層３６０に電気泳動素子３２が配置されており、電気泳動表示層３６０が表示領域となる。共通電極３７と画素電極（例えば、３５Ａ、３５Ｂ）との間の電位差に応じて、画素毎に所望の表示色を表示させることができる。
【００４４】
図３（Ｂ）では、共通電極側電位Ｖｃｏｍが画素４０Ａの画素電極の電位Ｖａよりも高電位である。このとき、負に帯電した白色粒子２７が共通電極３７側に引き寄せられ、正に帯電した黒色粒子２６が画素電極３５Ａ側に引き寄せられるため、画素４０Ａは白を表示していると視認される。
【００４５】
図３（Ｃ）では、共通電極側電位Ｖｃｏｍが画素４０Ａの画素電極の電位Ｖａよりも低電位である。このときは逆に、正に帯電した黒色粒子２６が共通電極３７側に引き寄せられ、負に帯電した白色粒子２７が画素電極３５Ａ側に引き寄せられるため、画素４０Ａは黒を表示していると視認される。なお、図３（Ｃ）の構成は図３（Ｂ）と同様であり説明は省略する。また、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）ではＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍを固定された電位として説明したが、実際にはＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍは時間とともに電位が変化するパルス信号である。
【００４６】
１．２．電気泳動表示装置の駆動方法
１．２．１．低温で部分駆動を行う場合の問題
ここで、低温時に表示部５の一部のみを書き換える部分駆動を行う場合を考慮する。このとき、共通電極３７と画素電極３５に供給するパルス信号の電力（駆動電圧×駆動時間）を大きくしても、低温においては低温以外と比べてコントラストが低くなることが実験により確認されている。このとき、パルス信号の電力の大きさによらずコントラストが低下していることから、電気泳動素子にかかる電界が弱められて電気泳動粒子が移動しないことが原因と考えられる。
【００４７】
図４（Ａ）〜図４（Ｂ）は、低温時の部分駆動における問題を説明する図である。図４（Ａ）〜図４（Ｂ）において、共通電極３７から画素４０Ａの画素電極３５Ａに向かう矢印は電界を表している。なお、画素４０Ａと画素４０Ｂの回路構成は図２と同じであり、それぞれのラッチ回路に保持された画像データに応じて、Ｖａ、ＶｂとしてＳ１またはＳ２を出力する。Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍは、ハイレベル（ＶＨ）、ローレベル（ＶＬ）、またはハイインピーダンス状態（Ｈｉ−Ｚ）をとり得るものとする。図４（Ａ）〜図４（Ｂ）では、図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）で記載を省略した接着層３８を含むが、説明の都合上、縮尺は変えている。実際には接着層３８は薄く、画素電極３５Ａ、３５Ｂと電気泳動素子とは近接している。なお、画素電極の近傍３９は、接着層３８における画素電極３５Ａ付近の領域を示している。
【００４８】
接着層３８は絶縁性の良い接着剤で形成されるが、例えば接着層３８に含まれるイオンがキャリアとなり、実際にはある程度の伝導性を有する。このようなイオンの存在により、画素電極３５Ａが電気泳動素子と接して配置されているように考えることができる。
【００４９】
図４（Ａ）は、黒色で表示されている画素４０Ａを白色で表示するために電界を印加した場合を表している。なお、画素４０Ｂの画素電極３５Ｂには共通電極３７と同じパルス信号に基づく電圧が印加されるので電界は生じない。図４（Ａ）のように、ある時間において、画素電極３５Ａにはパルス信号のローレベルの電位ＶＬが、共通電極３７と画素電極３５Ｂにはハイレベルの電位ＶＨが印加されている。画素４０Ａでは、負に帯電した白色粒子が共通電極３７側に引き寄せられるので、画素４０Ａの表示色は黒色から白色へと変化していく。
【００５０】
図４（Ｂ）は、時間が経過して電気泳動粒子がそれ以上は移動せず反射率が飽和した状態を示している。このとき、共通電極３７と画素電極３５Ａ、３５Ｂに印加する電圧は図４（Ａ）と同じであるが矢印が表すように電界が弱まっている。これは、接着層３８に含まれるイオンが画素４０Ａの画素電極の近傍３９から無くなることで、画素電極３５Ａが電気泳動素子と接して配置されているとはみなせなくなるためだと推測される。電界が弱まることによって電気泳動粒子が移動しなくなり、到達反射率に影響を与えてコントラストが低下すると推測される。
【００５１】
接着層３８に用いる接着剤にもよるが、ある特定の方向の電界をかけた場合にはイオンが反発しやすいと考えられる。また、部分駆動を行うと隣接する画素には電界が印加されていない状態があり得る（図４（Ａ）〜図４（Ｂ）の画素４０Ｂ）。そのため、部分駆動では反発したイオンが逃げやすく、電界が弱まってコントラストの低下が生じると考えられる。このとき、イオンの反発は特定の方向の電界に対して生じるため、後述する逆電位駆動による部分駆動は影響を受けやすい。一方、全面駆動においては、隣接する画素に電界が印加されていない状態が長く続くことはないため、この現象は生じにくいと考えられる。
【００５２】
ここで、低温においては例えば分散液の粘性が高くなるため、電界の弱まりは電気泳動粒子の移動量に大きな影響を与える。そのため、特に低温の部分駆動においてはコントラストの低下が問題になると考えられる。いくつかの実験によると、低温とは例えば１０℃以下である。
【００５３】
１．２．２．逆電位駆動パルスについて
電気泳動表示装置では、応答速度を速めるために、逆電位駆動パルスを含むパルス信号を用いた部分駆動（以下、逆電位駆動とする）が行われることがある。
【００５４】
図５（Ａ）は共通電極に供給されるパルス信号Ｖｃｏｍに含まれる逆電位駆動パルスの例を示す。なお、図３（Ａ）〜図４（Ｃ）と同じ要素には同じ記号を付しており説明を省略する。Ｖｃｏｍは、あるパルス幅Ｔ７で第１の電位を共通電極に印加するパルスの後に、短いパルス幅Ｔ８で第２の電位を共通電極に印加するパルス（逆電位駆動パルス）が続き、それが繰り返される。ただし、白色表示又は黒色表示のパルス印加工程の最後では例外的に第１の電位を共通電極に印加して終了する。パルス幅の短い逆電位駆動パルスにより、部分書き換え時の駆動時間を短縮することができる。ここで、白色表示をする場合には第１の電位はＶＨであり、黒色表示をする場合には第１の電位はＶＬである。また、例えば、Ｔ８はＴ７の１％〜１５％程の短い時間であってもよい。
【００５５】
この例では、画素４０Ａの画素電極へ供給されるＶａはＶｃｏｍの反転信号であり、画素４０Ｂの画素電極へ供給されるＶｂはＶｃｏｍと同じ信号である。画素４０Ａはパルス印加工程（白色表示）で黒色から白色へと書き換えられ、パルス印加工程（黒色表示）で白色から黒色へと書き換えられる。一方、画素４０Ｂは共通電極と画素電極との間に電界を生じないため書き換えが行われず、黒色表示を続ける。
【００５６】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の例による画素４０Ａ、画素４０Ｂの色の変化を示す図である。まず、画素４０Ａについて説明する。画素４０Ａは区間ｔ１以前には黒色で表示されているものとする。区間ｔ１（図５（Ａ）のＴ７に対応）では、画素電極の電位はＶＬで共通電極の電位はＶＨであるため白色表示に近づく。しかし、その後の区間ｔ２（図５（Ａ）のＴ８に対応）では、画素電極の電位はＶＨで共通電極の電位はＶＬであるため黒色表示に近づく。しかし、Ｔ７＞Ｔ８であるため、画素４０Ａはパルス印加工程（白色表示）の最後には白色で表示される。また、画素４０ＡはＶｃｏｍの極性が反転したパルス印加工程（黒色表示）の最後には黒色で表示される。なお、区間ｔ３は前記の区間ｔ１に対応し、区間ｔ４は前記の区間ｔ２に対応する。
【００５７】
一方、画素４０Ｂは、常にＶｃｏｍと同じ信号が画素電極に供給されているので電位差が生じることはなく区間ｔ１以前の黒色表示を維持し続ける。このようにパルス幅の短い逆電位駆動パルスを使用することで部分書き換え時の駆動時間を短縮することができる。
【００５８】
しかし、図５（Ａ）のように、画素４０Ａの電極間には白色表示の場合にも、黒色表示の場合にも、一方に偏った電界が印加されることになる。このことは、逆電位駆動においては低温時にコントラストが低下の影響を受けやすいことを示す。
【００５９】
そこで、この問題を解決する本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法を図６（Ａ）〜図６（Ｂ）を参照して説明する。以下においては、逆電位駆動が行われるとして説明するが、逆電位駆動以外の部分駆動（図５（Ａ）でＴ７＝Ｔ８の場合）であっても同じ駆動方法を用いることが可能である。
【００６０】
１．２．３．フローチャート
図６（Ａ）は、第１実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法を示すメインルーチンのフローチャートである。
【００６１】
コントローラー６３（図１参照）は表示部５に表示させる画像を書き換える場合、まず、記憶部１６０から画像信号を取得して、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２を制御して各画素にデータを転送するデータ転送工程を実行する（Ｓ２）。
【００６２】
次に、コントローラー６３は、共通電源変調回路６４によって、画像信号に基づいて表示部５に表示させる画像を書き換える画像書き換え工程を実行する（Ｓ６）。画像書き換え工程では、低温においても高いコントラストの表示を行うために、以下のサブルーチンのフローチャートに従う。
【００６３】
図６（Ｂ）は、第１実施形態における画像書き換え工程Ｓ６のサブルーチンのフローチャートである。本実施形態では、画像書き換え工程Ｓ６は、第１パルス印加工程Ｓ６０、駆動停止工程Ｓ８０、第２パルス印加工程Ｓ８２を含む。ここで、共通電極に供給するパルス信号を駆動パルス信号とよぶ。逆電位駆動では、複数の画素電極のうち書き換えを行う画素の画素電極には駆動パルス信号を反転させた信号を供給し、書き換えを行わない画素の画素電極には駆動パルス信号と同じ信号を供給する。
【００６４】
第１パルス印加工程Ｓ６０は、駆動パルス信号として第１の電位のパルス幅が第１の幅である第１パルス信号に基づく電圧を印加する。第１の電位とは白色を表示する場合にはハイレベル（ＶＨ）、黒色を表示する場合にはローレベル（ＶＬ）である。第１パルス印加工程Ｓ６０では、特定の方向に偏った電界を電気泳動素子にかけるため、接着層３８のイオンの流出が原因と考えられる電界が弱まる現象が生じる。そのため、低温時において第１パルス印加工程Ｓ６０を終了しても得られる画像のコントラストは低い。
【００６５】
そこで、本実施形態では、第１パルス印加工程Ｓ６０に続いて電極へのパルス信号の駆動を停止する駆動停止工程Ｓ８０を設ける。駆動停止工程Ｓ８０の間、共通電極と画素電極には同じ固定電位が印加されるので電界を生じない。すると、特定方向の電界に反発して画素電極の近傍から他の領域に移動したイオンが、電界が無くなることで拡散し、再び画素電極の近傍に存在するようになると考えられる。そのため、駆動停止工程Ｓ８０の後には、電界が弱められることがなくなる。なお、駆動停止工程Ｓ８０では、共通電極と画素電極がハイインピーダンス状態とされることで電界を生じないようにしてもよい。
【００６６】
第２パルス印加工程Ｓ８２は、駆動パルス信号として第１の電位のパルス幅が第２の幅である第２パルス信号に基づく電圧を印加する。第２の幅は、第１パルス信号の第１の幅よりも長く、電界が電気泳動粒子に作用する時間が長い。そのため、白色を表す到達反射率を上げる、又は黒色を表す到達反射率を下げることができ、コントラストを向上させることが可能である。なお、第２パルス印加工程Ｓ８２では、第１パルス印加工程Ｓ６０によってある程度所望の反射率まで近付けており、長いパルス幅のパルス信号に基づく電圧を印加してもフリッカは発生しない。
【００６７】
１．２．４．波形図と色の変化の例
図７（Ａ）〜図７（Ｂ）は、第１実施形態の駆動方法によって逆電位駆動を行う場合の波形図等を示す。なお、図中のＶａ、Ｖｂ、ＶｃｏｍやＶＨ、ＶＬは、図３（Ａ）〜図４（Ｃ）と同じであり説明を省略する。
【００６８】
図７（Ａ）は、第１実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法によって、画素４０Ａを黒色から白色に変化させ、画素４０Ｂを黒色のまま維持する場合の波形図を示す。
【００６９】
第１パルス印加工程では、ＶａはＶｃｏｍを反転させた信号であり、ＶｂはＶｃｏｍと同じ信号である。ここで、白色表示をする場合には第１の電位はＶＨである。第１の電位のパルス幅（第１の幅）Ｔ１に比べて、第２の電位のパルス幅Ｔ２を短くすることで、第１パルス印加工程の駆動時間を短くすることができる。
【００７０】
低温時（例えば１０℃以下）に、第１パルス印加工程は、例えばＴ１を５００ｍｓ、Ｔ２を１０ｍｓとするパルスを１０回繰り返す第１パルス信号を用いる。
【００７１】
駆動停止工程では、Ｖｃｏｍ、Ｖａ、Ｖｂともに固定電位のＶＨであり、電界は生じない。駆動停止工程の期間Ｔ３に、画素４０Ａの画素電極付近の領域から離れたイオンが拡散により戻ってくるため、電界を弱める原因が無くなり電気泳動粒子を移動させやすくなる。例えば、期間Ｔ３は５００ｍｓであり、実験によるとＴ３を５００ｍｓ以上とすると良好な結果が得られることがわかっている。
【００７２】
第２パルス印加工程では、第１パルス印加工程と同じく、ＶａはＶｃｏｍを反転させた信号であり、ＶｂはＶｃｏｍと同じ信号である。十分な反射率が得られるまで電気泳動粒子を移動させられるように、Ｔ４（第２の幅）をＴ１（第１の幅）以上の値にしている。例えば、Ｔ４は１５００ｍｓであり、実験によるとＴ４を５００ｍｓ〜１５００ｍｓとすると良好な結果が得られることがわかっている。なお、図７（Ａ）の第２パルス印加工程では、パルス信号はただ１つのパルスから成るが、パルスが繰り返される信号であってもよい。
【００７３】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の例による画素４０Ａ、画素４０Ｂの色の変化を示す図である。まず、第１パルス印加工程では画素４０Ａの反射率が白色を表す到達反射率Ｒ２の８５％程度まで変化しているが、接着層のイオンが電界で反発して流出することにより、それより反射率を上げることができない。そこで、駆動停止工程によりイオンが拡散して分布が均一になるのを待って第２パルス印加工程を行う。そして、第２パルス印加工程では、パルス幅の長い第２パルス信号によって到達反射率Ｒ２を得ることができる。なお、画素４０Ｂには電界が生じておらず電気泳動粒子の移動がない。よって画素４０Ｂは黒色のままである。
【００７４】
２．第２実施形態
本発明の第２実施形態について図８〜図１０（Ｂ）を参照して説明する。なお、これらの図において、図１〜図７（Ｂ）と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００７５】
２．１．温度判定回路
第２実施形態の電気泳動表示装置１００は、第１実施形態の電気泳動表示装置１００の構成に加えて温度判定回路を含む。第２実施形態の電気泳動表示装置１００は、温度判定回路により環境温度を測定し、低温時に限って駆動停止制御と第２パルス印加制御を行う。この制御によって、低温以外の場合には駆動時間を短縮して画像の書き換え時の反応を速める。そして、環境温度によらず高いコントラストの表示を可能にする。温度判定回路は例えば制御部の一部であってもよい。
【００７６】
図８は本実施形態の制御部６に含まれる温度判定回路６５の具体例を示している。なお、その他の構成は第１実施形態と同じであり（図１参照）、図示および説明を省略する。温度判定回路６５は、分割抵抗のうち接地電位に接続される抵抗をサーミスター１３３とする。サーミスター１３３は、例えばＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスターであり、温度の上昇に対して抵抗値が小さくなる。なお、高電位（例えばＶＤＤ）側に接続される他方の抵抗１３１は固定の抵抗値をもつ。
【００７７】
温度判定回路６５は、閾値温度に対応する閾値電位ＶＴＨと抵抗分割された電位とをコンパレーター１３２で比較して、温度判定信号１３０をコントローラー６３に出力する。環境温度が閾値温度未満の場合には、低温であって、コントラスト低下の問題が生じる。例えば、環境温度が低下して閾値温度よりも低くなった場合には、コンパレーター１３２の非反転入力端子に入力される抵抗分割された電位は閾値電位ＶＴＨよりも高くなる。このとき、温度判定回路６５はローレベルの温度判定信号１３０を出力する。第２実施形態に係る電気泳動表示装置１００のコントローラー６３は、温度判定信号１３０がローレベル（低温）であるかハイレベル（低温以外）であるかによって、以下のように駆動方法を変更する。
【００７８】
２．２．フローチャート
図９は、第２実施形態における画像書き換え工程Ｓ６のサブルーチンのフローチャートである。なお、第２実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法を示すメインルーチンは第１実施形態のもの（図６（Ａ））と同一であり説明は省略する。また、図６（Ｂ）と同じ工程には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００７９】
本実施形態では、画像書き換え工程Ｓ６は、温度判定工程Ｓ５０、第１パルス印加工程Ｓ６０を含み、駆動停止工程Ｓ８０、第２パルス印加工程Ｓ８２は環境温度が閾値温度未満の場合（低温）に限って実行される。
【００８０】
温度判定工程Ｓ５０は、コントローラー６３が、温度判定信号１３０に基づいて低温か、低温でないかを判断する工程である。
【００８１】
低温であってもなくても第１パルス印加工程Ｓ６０が行われ、その後、温度判定工程Ｓ５０で低温と判断された場合（Ｓ７０Ｙ）には駆動停止工程Ｓ８０と第２パルス印加工程Ｓ８２が実行される。このとき、低温にもかかわらず高いコントラストの表示が可能になる。
【００８２】
温度判定工程Ｓ５０で低温以外と判断された場合には、駆動停止工程Ｓ８０と第２パルス印加工程Ｓ８２は実施されない（Ｓ７０Ｎ）。低温以外の場合には、コントラスト低下の問題はないため駆動停止工程Ｓ８０を行う必要はない。また、第１パルス印加工程Ｓ６０だけで十分なコントラストが得られるので第２パルス印加工程Ｓ８２を行う必要もない。このように、第２実施形態における画像書き換え工程は、温度判定工程Ｓ５０を含むことによって、低温以外のときには不要な工程を省略するので、駆動時間を短縮して画像の書き換え時の反応を速めることができる。
【００８３】
なお、第１パルス印加工程Ｓ６０は、低温の場合とそれ以外の場合で駆動時間を変更してもよい。例えば、低温以外の場合に第１パルス印加工程Ｓ６０の途中で到達反射率に達する場合には、駆動時間を短縮してもよい。これにより、更に画像の書き換え時の反応を速めることができる。また、本実施形態では低温以外の場合には駆動停止工程Ｓ８０と第２パルス印加工程Ｓ８２が省略されるが、駆動停止工程Ｓ８０だけを省略するとしてもよい。このとき、環境温度によらず確実に高いコントラストの画像表示を行うことができる。
【００８４】
２．３．波形図の例
図１０（Ａ）〜図１０（Ｂ）は、第２実施形態の駆動方法によって逆電位駆動を行う場合のパルス信号の波形図を示す。なお、図７（Ａ）と同じ要素には同じ番号を付しており説明は省略する。
【００８５】
図１０（Ａ）は、低温の場合における第２実施形態のパルス信号の波形図である。第１パルス印加工程は第１実施形態の場合（図７（Ａ））と同じであるので説明を省略する。駆動停止工程では、共通電極と画素電極とをハイインピーダンス状態にすることで共通電極と画素電極との間に電界を生じさせない。このとき、共通電極と画素電極とを共通の電位に固定する第１実施形態の場合と比べて消費電力を抑えることができる。第２パルス印加工程では、第１実施形態とは異なり、複数回繰り返されるパルスからなるパルス信号を用いている。このとき、パルス幅Ｔ５（第２の幅）は逆電位パルスの幅Ｔ６よりも長く、さらにＴ１（第１の幅）以上であることが好ましい。
【００８６】
図１０（Ｂ）は、低温以外の場合における第２実施形態のパルス信号の波形図である。このとき、第１パルス印加工程のみが実行される。第１パルス印加工程のパルス信号は、低温の場合（図１０（Ａ））と同じパルス幅Ｔ１、Ｔ２をもつが、駆動時間は短くなっている。低温では、例えば分散液の粘性が高くなるため駆動時間を長くすることがある。しかし、低温以外ではより短い駆動時間で到達反射率に達することができる。本実施形態では、第１パルス印加工程のみを実行するだけでなく、駆動時間も調整して、さらに画像の書き換え時の反応を速めている。
【００８７】
３．適用例
本発明の適用例について図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）を参照して説明する。前記の電気泳動表示装置１００は、様々な電子機器に適用され得る。
【００８８】
例えば、図１１（Ａ）は電子機器の１つである腕時計１０００の正面図である。腕時計１０００は、時計ケース１００２と、時計ケース１００２に連結された一対のバンド１００３とを備える。時計ケース１００２の正面には、電気泳動表示装置１００からなる表示部１００４が設けられ、表示部１００４は時刻表示を含む表示１００５を行っている。時計ケースの側面には、２つの操作ボタン１０１１と１０１２とが設けられている。なお、操作ボタン１０１１、１０１２によって、表示１００５として時刻、カレンダー、アラームなど様々な表示形態が選択されてもよい。
【００８９】
また、例えば図１１（Ｂ）は電子機器の１つである電子ペーパー１１００の斜視図である。電子ペーパー１１００は可撓性を有し、電気泳動表示装置１００からなる表示領域１１０１と本体１１０２を備える。
【００９０】
電気泳動表示装置１００を含む電子機器は、低温においても高いコントラストの表示を行うことができる。
【００９１】
４．その他
前記の実施形態においては、電気泳動表示装置は、黒色粒子および白色粒子による白黒二粒子系の電気泳動が行われるものに限られず、青白等の一粒子系の電気泳動を行っても良く、また、白黒以外の組み合わせでも構わない。そして、駆動方式はアクティブマトリックス方式に限らずセグメント方式であってもよい。
【００９２】
そして、電気泳動表示装置に限らず、メモリー性の表示手段に前記の駆動方法が適用されてもよい。例えば、ＥＣＤ（Electrochromic Display＝エレクトロクロミックディスプレイ）、強誘電性液晶ディスプレイ、コレステリック液晶ディスプレイ等である。
【００９３】
これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００９４】
５…表示部、６…制御部、２０…マイクロカプセル、２６…黒色粒子、２７…白色粒子、３０…素子基板、３１…対向基板、３２…電気泳動素子、３５…画素電極、３５Ａ…画素電極、３５Ｂ…画素電極、３７…共通電極、３８…接着層、３９…画素電極の近傍、４０…画素、４０Ａ…画素、４０Ｂ…画素、４１…駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、４９…低電位電源線（Ｖｓｓ）、５０…高電位電源線（Ｖｄｄ）、５５…共通電極配線（Ｖｃｏｍ）、６１…走査線駆動回路、６２…データ線駆動回路、６３…コントローラー、６４…共通電源変調回路、６５…温度判定回路、６６…走査線、６８…データ線、７０…ラッチ回路、８０…スイッチ回路、９１…第１のパルス信号線（Ｓ１）、９２…第２のパルス信号線（Ｓ２）、１００…電気泳動表示装置、１３０…低温判定信号、１３１…抵抗、１３２…コンパレーター、１３３…サーミスター、１６０…記憶部、３５０…駆動電極層、３６０…電気泳動表示層、３７０…共通電極層、１０００…腕時計、１００２…時計ケース、１００３…バンド、１００４…表示部、１００５…表示、１０１１…操作ボタン、１０１２…操作ボタン、１１００…電子ペーパー、１１０１…表示領域、１１０２…本体
【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】
0005601469.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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