(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、
前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆であることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項２】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、
前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項３】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、
前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、
前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、
第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
前記駆動トランジスタのソースに対して、前記第１の電位と前記第２の電位とを周期的に繰り返す電位波形を入力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記駆動トランジスタのソースに対して前記第１の電位が入力される第１の期間と、前記第２の電位が入力される第２の期間とが異なる長さであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記第１のフレームから前記第２のフレームまでの期間の長さにより、前記画素の表示階調を制御することを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
前記駆動トランジスタのソースに前記対向電極の電位とほぼ同一の電位を入力した状態で前記画素に前記画像信号を入力する画像信号入力期間と、前記画像信号入力期間に続く前記画像表示期間とからなる単位表示期間を複数回繰り返すことで前記表示部に画像を表示させ、
前記画像信号入力期間に前記画素に入力する画像信号によって、対応する前記画像表示期間における前記駆動トランジスタのオンオフ状態を選択することを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記画像表示期間中に、前記画素に前記画像信号を入力する動作を複数フレームにわたって実行するとともに、前記フレーム毎に前記画素に入力する画像信号によって前記画像表示期間内で前記駆動トランジスタがオン状態とされる期間の長さを設定することを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項９】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられ、前記表示部を駆動制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆であることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項１０】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられ、前記表示部を駆動制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項１１】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられ、前記表示部を駆動制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、
前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、
第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項１２】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えており、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置に適用できる制御回路であって、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆であることを特徴とする電気泳動表示装置用制御回路。
【請求項１３】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えており、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置に適用できる制御回路であって、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力することを特徴とする電気泳動表示装置用制御回路。
【請求項１４】
一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えており、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置に適用できる制御回路であって、
前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、
前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、
前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、
第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力することを特徴とする電気泳動表示装置用制御回路。
【請求項１５】
請求項９から１１のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【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、電気泳動表示装置用制御回路、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型の電気泳動表示装置として種々のものが知られている。例えば特許文献１に開示された電気泳動表示装置は、画素内にラッチ回路とスイッチ回路とを備え、ラッチ回路に保持された画像信号に基づいてスイッチ回路を動作させることにより、第１の制御線又は第２の制御線を選択的に画素電極に接続することで表示を行う方式のものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気泳動表示装置では、電気泳動粒子と分散媒とを含む電気泳動素子に電圧を印加して表示状態を変化させる。このとき、電気泳動素子に電圧を印加し続けると、間欠的に電圧を印加した場合よりも電気泳動素子の光学応答が遅くなる現象が観察される。そこで特許文献１記載の電気泳動表示装置では、共通電極にパルス状の矩形波を入力し、電気泳動素子を白表示させる電圧と黒表示させる電圧を交互に電気泳動素子に印加することで画像を表示させていた。
しかしながら、特許文献１記載の電気泳動表示装置では、１画素につき７個又は９個のトランジスタを用いた複雑な画素構造が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、簡素な画素構造において高速な光学応答性を得られるようにした電気泳動表示装置の駆動方法、及び電気泳動表示装置、並びに電気泳動表示装置用制御回路を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆であることを特徴とする。
また、電気泳動表示装置の駆動方法は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力することを特徴とする。
また、電気泳動表示装置の駆動方法は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力することを特徴とする。
【０００７】
この駆動方法によれば、電気泳動素子を駆動する画像表示期間において、電気泳動素子に異なる電圧を印加するので、電気泳動素子に含まれる異種の電気泳動粒子が互いの移動を阻害するのを抑制することができる。これにより、画像表示期間において電気泳動粒子を円滑に泳動させることが可能となり、２トランジスタの簡素な画素を用いつつ高速な光学応答を得ることができる。
【０００８】
前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆である駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、電気泳動粒子に対して一時的に逆方向に駆動する力（電界）を作用させることができるため、衝突状態にある異種の電気泳動粒子を引き離すことができ、電気泳動粒子の泳動をより円滑化することができる。
【０００９】
前記第１の電位と前記第２の電位のいずれか一方と、前記対向電極の電位との差が、前記電気泳動素子の閾値電圧以下である駆動方法としてもよい。すなわち、前記第１の電位と前記第２の電位のいずれか一方が、前記対向電極の電位とほぼ同電位である駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画像表示期間において一時的に電気泳動粒子の移動をほぼ停止させることができるので、衝突状態にある異種の電気泳動粒子同士が押し合う力を緩和することができる。これにより、電気泳動粒子の泳動を円滑化し、高速な光学応答を得ることができる。
【００１０】
前記駆動トランジスタのソースに対して、前記第１の電位と前記第２の電位とを周期的に繰り返す電位波形を入力する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、単純な波形を用いつつ高速な光学応答を実現できる。電位波形としては、矩形波に限られず、正弦波、三角波、のこぎり波などであってもよい。
【００１１】
前記駆動トランジスタのソースに対して前記第１の電位が入力される第１の期間と、前記第２の電位が入力される第２の期間とが異なる長さである駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、電気泳動素子の特性に合わせて最適化された駆動が可能になる。また、実質的に電気泳動素子が駆動されない期間を短縮すれば、より短時間で表示切替を実行可能になる。
【００１２】
前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、上記の２つの画素の間に横方向の電界を生じさせることができるため、この電界の作用により衝突状態の異種の電気泳動粒子を引き離すことができる。これにより、より高速な光学応答を実現することができる。
【００１３】
前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、高速な光学応答を得つつ、しかも中間調の表示が可能となる。
【００１４】
前記第１のフレームから前記第２のフレームまでの期間の長さにより、前記画素の表示階調を制御する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、より細かな階調制御を行うことができる。
【００１５】
前記駆動トランジスタのソースに前記対向電極の電位とほぼ同一の電位を入力した状態で前記画素に前記画像信号を入力する画像信号入力期間と、前記画像信号入力期間に続く前記画像表示期間とからなる単位表示期間を複数回繰り返すことで前記表示部に画像を表示させ、前記画像信号入力期間に前記画素に入力する画像信号によって、対応する前記画像表示期間における前記駆動トランジスタのオンオフ状態を選択する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画素の表示階調を簡便に制御することができる。
【００１６】
前記画像表示期間中に、前記画素に前記画像信号を入力する動作を複数フレームにわたって実行するとともに、前記フレーム毎に前記画素に入力する画像信号によって前記画像表示期間内で前記駆動トランジスタがオン状態とされる期間の長さを設定する方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画像信号入力時にも電気泳動素子を駆動するので、表示切替に要する時間を短縮することができる。
【００１７】
本発明の電気泳動表示装置は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられ、前記表示部を駆動制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、前記制御部は、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆であることを特徴とする。
また、本発明の電気泳動表示装置は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられ、前記表示部を駆動制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、前記制御部は、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力することを特徴とする。
また、本発明の電気泳動表示装置は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持し、複数の画素が配列された表示部を備え、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられ、前記表示部を駆動制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、前記制御部は、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、電気泳動素子を駆動する画像表示期間において、電気泳動素子に異なる電圧を印加するので、電気泳動素子に含まれる異種の電気泳動粒子が互いの移動を阻害するのを抑制することができる。これにより、画像表示期間において電気泳動粒子を円滑に泳動させることが可能となり、２トランジスタの簡素な画素を用いつつ高速な光学応答を得ることができる。
【００１９】
本発明の電気泳動表示装置用制御回路は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えており、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置に適用できる制御回路であって、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記駆動トランジスタのソ前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記第１の電位と前記第２の電位は、前記対向電極の電位に対する極性が互いに逆であることを特徴とする。
また、本発明の電気泳動表示装置用制御回路は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えており、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置に適用できる制御回路であって、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記表示部において行方向又は列方向に隣り合う２つの前記画素のそれぞれの前記駆動トランジスタに対して、互いに異なる位相の電位波形を入力することを特徴とする。
また、本発明の電気泳動表示装置用制御回路は、一対の基板間に電気泳動素子を挟持してなり、複数の画素を配列してなる表示部を備えており、前記画素に、制御トランジスタと、前記制御トランジスタのドレインに接続されたメモリ素子と、前記制御トランジスタのドレインにゲートを接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインに接続された画素電極と、前記電気泳動素子を介して前記画素電極と対向する対向電極とが設けられた電気泳動表示装置に適用できる制御回路であって、前記画素を駆動して表示部に画像を表示させる画像表示期間に、前記対向電極を一定の電位に保持した状態で前記駆動トランジスタのソースに対して、互いに異なる第１の電位と第２の電位とを少なくとも１回ずつ入力し、前記表示部に、互いに交差する方向に延びる複数の走査線及び複数のデータ線が形成され、前記複数の画素は、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応する位置に設けられており、前記複数の走査線を逐次的に１回選択する期間を１フレームとした場合に、第１のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオン状態に移行させる画像信号を前記画素に入力し、前記第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて前記駆動トランジスタをオフ状態に移行させる画像信号を前記画素に入力することを特徴とする。
【００２０】
この制御回路によれば、電気泳動素子を駆動する画像表示期間において、電気泳動素子に異なる電圧を印加するので、電気泳動素子に含まれる異種の電気泳動粒子が互いの移動を阻害するのを抑制することができる。これにより、画像表示期間において電気泳動粒子を円滑に泳動させることが可能となり、２トランジスタの簡素な画素を用いつつ高速な光学応答を得ることができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、高速な表示切替が可能な表示手段を備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。
【図２】画素の回路構成図。
【図３】電気泳動表示装置の部分断面図及びマイクロカプセルの断面図。
【図４】電気泳動素子の動作説明図。
【図５】実施形態の駆動方法を示すタイミングチャート。
【図６】画像表示ステップにおける画素の動作を示した図。
【図７】電位波形の変形例を示す図。
【図８】第１の中間調表示駆動方法を示すタイミングチャート。
【図９】第２の中間調表示駆動方法を示すタイミングチャート。
【図１０】第２実施形態に係る電気泳動表示装置の要部を示す図。
【図１１】第２実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す図。
【図１２】第３の実施形態に係る電気泳動表示装置の要部を示す図。
【図１３】電源線に供給される電位波形を示す図。
【図１４】腕時計の正面図。
【図１５】電子ペーパーの構成を示す斜視図。
【図１６】電子ノートの構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電気泳動表示装置１００の概略構成図である。
電気泳動表示装置１００は、複数の画素４０がマトリクス状に配列された表示部５を備えている。表示部５の周辺には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、コントローラー（制御部、制御回路）６３、及び共通電源変調回路６４が配置されている。走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、及び共通電源変調回路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、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、電気泳動表示装置１００を総合的に制御する。
【００２５】
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画素４０が設けられている。共通電源変調回路６４から表示部５へ複数の電源線５０が延びている。電源線５０は各行の走査線６６に対応して設けられており、対応する行の画素４０と接続されている。共通電源変調回路６４は各々の電源線５０に対して個別に電位入力可能に構成されている。
【００２６】
走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた制御トランジスタＴＲｃ（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。
データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラー６３の制御のもと、画素４０の各々に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。共通電源変調回路６４は、コントローラー６３の制御のもと、当該回路に接続された電源線５０の各々に供給すべき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（Ｈｉ−Ｚ）化）を行う。
【００２７】
図２は、画素４０の回路構成図である。
画素４０には、制御トランジスタＴＲｃと、駆動トランジスタＴＲｄと、保持容量Ｃ１と、画素電極３５と、電気泳動素子３２と、共通電極３７と、が設けられている。また画素４０には、走査線６６と、データ線６８と、電源線５０とが接続されている。制御トランジスタＴＲｃと、駆動トランジスタＴＲｄは、いずれもＮ−ＭＯＳ（Negative Metal Oxide Semiconductor）トランジスタである。
なお、画素４０を構成する各トランジスタは、それらと同等の機能を有する他の種類のスイッチング素子と置き換えてもよい。例えば、Ｎ−ＭＯＳトランジスタに代えてＰ−ＭＯＳトランジスタを用いてもよい。
【００２８】
画素４０において、制御トランジスタＴＲｃのゲートに走査線６６が接続され、ソースにはデータ線６８が接続されている。制御トランジスタＴＲｃのドレインは、保持容量Ｃ１の一方の電極と、駆動トランジスタＴＲｄのゲートとに接続されている。駆動トランジスタＴＲｄのソースは電源線５０に接続され、ドレインは画素電極３５に接続されている。画素電極３５と共通電極３７との間に電気泳動素子３２が挟持されている。保持容量Ｃ１の他方の電極は図示略の容量線、又は電源線５０と接続されている。
【００２９】
制御トランジスタＴＲｃは画素４０への画像信号の入力を制御するスイッチング素子であり、制御トランジスタＴＲｃを介して供給される画像信号電圧が保持容量Ｃ１に保持される。そして、保持容量Ｃ１の電圧、すなわち、駆動トランジスタＴＲｄのゲート電位に応じた電流で電気泳動素子３２を駆動する。
【００３０】
次に、図３（ａ）は、表示部５における電気泳動表示装置１００の部分断面図である。電気泳動表示装置１００は、素子基板（第１基板）３０と対向基板（第２基板）３１との間に、複数のマイクロカプセル２０を配列してなる電気泳動素子３２を挟持した構成を備えている。
【００３１】
表示部５において、素子基板３０の電気泳動素子３２側には、図１や図２に示した走査線６６、データ線６８、制御トランジスタＴＲｃ、駆動トランジスタＴＲｄなどが形成された回路層３４が設けられており、回路層３４上に複数の画素電極３５が配列形成されている。
素子基板３０は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。画素電極３５は、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Ａｌ（アルミニウム）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などにより形成された電気泳動素子３２に電圧を印加する電極である。
【００３２】
一方、対向基板３１の電気泳動素子３２側には複数の画素電極３５と対向する平面形状の共通電極３７が形成されており、共通電極３７上に電気泳動素子３２が設けられている。
対向基板３１はガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。共通電極３７は、画素電極３５とともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極であり、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などから形成された透明電極である。
そして、電気泳動素子３２と画素電極３５とが、接着剤層３３を介して接着されることで、素子基板３０と対向基板３１とが接合されている。
【００３３】
なお、電気泳動素子３２は、あらかじめ対向基板３１側に形成され、接着剤層３３までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的である。製造工程において、電気泳動シートは接着剤層３３の表面に保護用の離型シートが貼り付けられた状態で取り扱われる。そして、別途製造された素子基板３０（画素電極３５や各種回路などが形成されている）に対して、離型シートを剥がした当該電気泳動シートを貼り付けることによって、表示部５を形成する。このため、接着剤層３３は画素電極３５側のみに存在することになる。
【００３４】
図３（ｂ）は、マイクロカプセル２０の模式断面図である。マイクロカプセル２０は、例えば５０μｍ程度の粒径を有しており、内部に分散媒２１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とを封入した球状体である。マイクロカプセル２０は、図３（ａ）に示すように共通電極３７と画素電極３５とに挟持され、１つの画素４０内に１つ又は複数のマイクロカプセル２０が配置される。
【００３５】
マイクロカプセル２０の外殻部（壁膜）は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
分散媒２１は、白色粒子２７と黒色粒子２６とをマイクロカプセル２０内に分散させる液体である。分散媒２１としては、水、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）、脂肪族炭化水素（ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど）、脂環式炭化水素（シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類（キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど））、ハロゲン化炭化水素（塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなど）、カルボン酸塩などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
【００３６】
白色粒子２７は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば正に帯電されて用いられる。黒色粒子２６は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば負に帯電されて用いられる。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子２６及び白色粒子２７に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部５に赤色、緑色、青色などを表示することができる。また、電気泳動粒子の種類は２種類に限らず、１種類や３種類以上であってもよい。さらに、電気泳動素子３２は、マイクロカプセル２０を配列した構成に限られず、基板上に形成した隔壁により電気泳動分散液（電気泳動粒子を分散媒に分散させたもの）を区画した構成であってもよい。
【００３７】
図４は、電気泳動素子の動作説明図である。図４（ａ）は、画素４０を白表示する場合、図４（ｂ）は、画素４０を黒表示する場合をそれぞれ示している。
図４（ａ）に示す白表示の場合には、共通電極３７が相対的に低電位、画素電極３５が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した白色粒子２７が共通電極３７に引き寄せられる一方、負に帯電した黒色粒子２６が画素電極３５に引き寄せられる。その結果、表示面側となる共通電極３７側からこの画素を見ると、白色（Ｗ）が認識される。
図４（ｂ）に示す黒表示の場合、共通電極３７が相対的に高電位、画素電極３５が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した黒色粒子２６が共通電極３７に引き寄せられる一方、正に帯電した白色粒子２７が画素電極３５に引き寄せられる。その結果、共通電極３７側からこの画素を見ると黒色（Ｂ）が認識される。
なお、図４は、黒粒子が負に、白粒子が正に帯電している場合の動作説明図であるが、必要に応じて、黒粒子を正に、白粒子を負に帯電させてもよい。この場合、上記と同様に電位を供給すると、白表示と黒表示とを反転した表示が得られる。
【００３８】
［駆動方法］
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
図５は、本実施形態の駆動方法を示すタイミングチャートである。図６は、画素の動作説明図である。
本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法は、図５に示す画像信号入力ステップ（画像信号入力期間）Ｓ１０１と、画像表示ステップ（画像表示期間）Ｓ１０２と、駆動停止ステップＳ１０３とを含む。
【００３９】
まず、画像信号入力ステップＳ１０１では、表示部５の画素４０に対する画像信号入力が実行される。すなわち、走査線駆動回路６１により走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）が逐次的に選択され、選択された走査線６６に制御トランジスタＴＲｃをオン状態とする選択信号が入力される。一方、選択されない走査線６６には、制御トランジスタＴＲｃをオフ状態とする非選択信号が入力される。各々の画素４０では、上記選択信号が入力されている期間に、データ線駆動回路６２から供給される画像信号がオン状態の制御トランジスタＴＲｃを介して保持容量Ｃ１に入力され、保持容量Ｃ１が所定の電圧（画像信号の電圧）に充電される。ここで、画像信号は駆動トランジスタＴＲｄをオン状態にする電圧（オン画素電圧）とオフ状態にする電圧（オフ画素電圧）からなる。
【００４０】
そして、保持容量Ｃ１に保持された画像信号電圧に基づいて、駆動トランジスタＴＲｄがオンオフ制御される。具体的には、保持容量Ｃ１に上記オン画素電圧が保持されている場合には駆動トランジスタＴＲｄがオン状態となり、電源線５０と画素電極３５とが電気的に接続される。一方、保持容量Ｃ１に上記オフ画素電圧が保持されている場合には駆動トランジスタＴＲｄはオフ状態となる。
【００４１】
上記の走査線６６の選択期間が終了し、制御トランジスタＴＲｃがオフ状態とされても、保持容量Ｃ１には画像信号電圧が保持されているため、保持容量Ｃ１の保持電圧による駆動トランジスタＴＲｄの作動状態は維持される。
なお、本実施形態では、画像信号入力ステップＳ１０１において、電源線５０の電位Ｖｄｄは共通電極３７の電位Ｖcomと同電位に保持されている。そのため、画像信号入力ステップＳ１０１の期間中は、駆動トランジスタＴＲｄがオン状態とされた画素４０の画素電極３５と共通電極３７との間には電位差が生じないため、電気泳動素子３２が駆動されることはない。
【００４２】
次に、画像表示ステップＳ１０２に移行すると、図５に示すように、電源線５０に対して、共通電極３７の電位Ｖcomより高い第１の電位と共通電極３７の電位Ｖcomと同電位の第２の電位を周期的に繰り返す矩形波を供給する。そうすると、駆動トランジスタＴＲｄがオン状態とされている画素４０において、画素電極３５に対して上記の矩形波が入力される。
なお、画像表示ステップＳ１０２における第２の電位は、電位Ｖcomと全く同電位である必要はなく、電位Ｖcomとの電位差が電気泳動素子３２の閾値電圧Ｖｔ（電気泳動粒子を移動させ得る最低電圧；Ｖｔ＞０）以下となる範囲内（Ｖcom±Ｖｔ）で変更することもできる。
【００４３】
ここで、図６（ａ）〜（ｆ）は、画像表示ステップＳ１０２における画素４０の動作を示した図である。図６には、表示部５を全面白表示させた状態から、一部の画素４０を黒表示に移行させ、表示部５に白黒の画像を形成する場合の動作が示されている。図６において、画素電極３５Ａを有する画素４０が画像表示ステップＳ１０２において黒表示に移行される画素であり、画素電極３５Ｂを有する画素４０は、白表示のまま変化しない画素である。
【００４４】
画像表示ステップＳ１０２において、画素電極３５Ａには第１の電位と第２の電位が交互に入力される。図６（ａ）に示す全面白表示状態から、図６（ｂ）に示すように画素電極３５Ａが第１の電位になると、画素電極３５Ａと共通電極３７との電位差により黒色粒子２６が共通電極３７側へ、白色粒子２７が画素電極３５Ａ側へ移動し始める。しかし、図６（ｃ）に示すように、画素電極３５Ａの電位は短い期間で再び第２の電位（共通電極３７の電位Ｖcomと同電位）となり、黒色粒子２６及び白色粒子２７の移動が停止する。その後、図６（ｄ）に示すように、画素電極３５Ａの電位が再び第１の電位になると、黒色粒子２６及び白色粒子２７の移動が再開される。このように、本実施形態では、黒色粒子２６と白色粒子２７は、移動と停止を繰り返しながら徐々に黒表示に移行する。
【００４５】
表示部５に画像信号に基づく画像が表示されたならば、駆動停止ステップＳ１０３が実行される。駆動停止ステップＳ１０３では、電源線５０に対する矩形波の供給が停止され、電源線５０には第２の電位（共通電極３７の電位Ｖcomと同電位）が供給される。また、走査線駆動回路６１により走査線６６が逐次的に選択され、画素４０の選択タイミングに合わせて、データ線駆動回路６２からデータ線６８に駆動トランジスタＴＲｄをオフするためのオフ画素電圧が供給される。これにより、すべての画素４０の保持容量Ｃ１にオフ画素電圧が保持され、駆動トランジスタＴＲｄがオフ状態となる。これにより、画素４０が表示変化しない状態に移行される。
なお、全行の走査線６６を同時に選択して、全ての画素４０の保持容量Ｃ１にオフ画素電圧を供給してもよい。
【００４６】
上記のように、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法では、画像表示ステップＳ１０２において電源線５０に矩形波を入力することで、図６に示したように電気泳動素子３２を間欠的に駆動する。これにより、電気泳動素子３２に電圧を印加し続けた場合に生じる応答速度の鈍化を抑え、高速な光学応答を得ることができる。
【００４７】
上記の応答速度の鈍化は黒色粒子２６と白色粒子２７が互いの移動を阻害するために生じると考えられる。より詳しくは、図６（ｂ）から図６（ｄ）に移行する際に、黒色粒子２６と白色粒子２７とがすれ違うことになるが、電気泳動素子３２に一定電圧を印加し続けた場合には、黒色粒子２６を画素電極３５Ａ近傍から共通電極３７の近傍にまで一気に移動させ、白色粒子２７を共通電極３７近傍から画素電極３５Ａの近傍にまで一気に移動させることになる。そのため、移動中に黒色粒子２６と白色粒子２７とが衝突すると、それらは互いに押し合って動けなくなる。
【００４８】
これに対して本実施形態の駆動方法では、黒色粒子２６と白色粒子２７の移動が間欠的に成されるため、それらが衝突して押し合う状態になったとしても、画素電極３５Ａと共通電極３７が同電位になる期間には粒子同士が押し合う力が無くなり、粒子間を引き離すことができる。これにより、次に黒色粒子２６と白色粒子２７が移動する際に、それらを円滑にすれ違わせることができ、応答速度の鈍化が抑制されるものと考えられる。
なお、本実施形態の駆動方法は、電気泳動素子が１種類の荷電粒子（電気泳動粒子）のみを含む場合でも有効である。すなわち、１種類の荷電粒子では、直流電圧を印加し続けると荷電粒子同士が凝集して見かけの粒子移動速度が遅くなる場合があるが、本駆動方法を採用すれば凝集を抑制しつつ荷電粒子を移動させることができ、光学応答を速くすることができる。
【００４９】
本実施形態において、電源線５０に入力する矩形波の周期は、特に限定されず、電気泳動素子３２の応答特性等に応じて設定することができる。具体的には、例えば周期を５ｍｓ〜２００ｍｓとすることができる。
さらに、図５では矩形波のデューティを５０％としたが、図７（ａ）に示すように、第１の電位の期間を長くしてもよい。例えば、周期２０ｍｓのときに、第１の電位を１５ｍｓ、第２の電位を５ｍｓとしてもよい。本実施形態の場合、電位Ｖｄｄが第２の電位である期間は電気泳動素子３２が駆動されない期間であるため、上記した作用効果が得られる範囲で第２の電位の期間を短くすることで、光学応答をさらに高速化することができる。
【００５０】
また、図７（ｂ）に示すように、電源線５０に、共通電極３７の電位Ｖcomに対して正極性の第１の電位ＶＨと負極性の第２の電位ＶＬとを所定周期で繰り返す矩形波を入力してもよい。負極性の第２の電位ＶＬを入力した場合には、図６（ｃ）や図６（ｅ）において、画素電極３５Ａが共通電極３７よりも低電位になるため、黒色粒子２６が画素電極３５Ａ側へ、白色粒子２７が共通電極３７側へ移動しようとする。そうすると、衝突して互いに押し合っている白色粒子２７と黒色粒子２６とを引き離す力が作用するので、より円滑に黒色粒子２６と白色粒子２７とをすれ違わせることができ、高速な光学応答を得ることができる。
【００５１】
なお、本実施形態の駆動方法において、電源線５０に入力する電位波形は、図５に示した矩形波に限られるものではない。例えば、電源線５０に対して、正弦波を入力してもよく、三角波やのこぎり波であってもよい。いずれの波形を入力した場合にも、図６に示したように、黒色粒子２６及び白色粒子２７の移動と停止を繰り返しながら画素４０の表示状態を変化させることができるため、高速な光学応答が得られる。
【００５２】
また、電気泳動素子３２における黒色粒子２６及び白色粒子２７の挙動は、電気泳動表示装置１００の温度によっても変化する。これは、電気泳動素子３２を構成する分散媒の粘度が変化することにより黒色粒子２６及び白色粒子２７の移動しやすさが変化するためである。したがって、本実施形態の駆動方法においても、電源線５０に入力する波形の周期、デューティ、振幅等を、電気泳動表示装置１００の温度（あるいは環境温度）に応じて変化させることが好ましい。これにより、温度変化に起因する光学応答速度の鈍化も抑制することができる。
【００５３】
［中間調表示駆動方法］
また本実施形態の電気泳動表示装置１００では、各々の画素４０において中間調表示を行うこともできる。図８は、電気泳動表示装置１００において中間調表示を行う第１の中間調表示駆動方法を示すタイミングチャートである。図９は、第２の中間調表示駆動方法を示すタイミングチャートである。
【００５４】
まず、図８を参照して第１の中間調表示駆動方法について説明する。
図８に示すように、電気泳動表示装置１００により中間調表示を行うには、画像信号入力ステップＳ２０１とそれに続く画像表示ステップＳ２０２とからなる中間調表示ステップＳ２００を複数回繰り返す。例えば、８回の中間調表示ステップＳ２００を繰り返して１つの画像を表示部５に表示させることにより、任意の画素４０を８段階以上の階調で制御する。
【００５５】
画像信号入力ステップＳ２０１における表示部５の動作は、先の実施形態の画像信号入力ステップＳ１０１と同様に、走査線駆動回路６１及びデータ線駆動回路６２により画素４０の保持容量Ｃ１に画像信号を書き込む動作であるが、中間調表示の場合には、最終的に表示させる画素４０の階調に対応するレベルの画像信号ではなく、中間調表示ステップ２００において画素４０を駆動するか否かをスイッチングする画像信号（オンオフ信号）が入力される。
【００５６】
画像表示ステップＳ２０２では、先の実施形態に係る画像表示ステップＳ１０２と同様に、電源線５０に第１の電位と第２の電位を周期的に繰り返す矩形波が入力される。そして、画像信号入力ステップＳ２０１において入力された画像信号に基づいてオン状態とされた駆動トランジスタＴＲｄを介して電源線５０から画素電極３５に上記矩形波が入力され、電気泳動素子３２が駆動される。ただし、画像表示ステップＳ２０２の期間は先の実施形態の画像表示ステップＳ１０２の期間よりも短い。例えば、８回の中間調表示ステップ２００により所望の画像を表示させる場合には、画像表示ステップＳ１０２の１／８程度の長さとされる。
【００５７】
また、本駆動方法の画像表示ステップＳ２０２においても、先の実施形態と同様に、期間内に第１の電位と第２の電位が少なくとも１回ずつ画素４０に供給されるように、矩形波の周期やデューティを調整する。これにより、先の実施形態と同様に高速な光学応答を得ることができる。
【００５８】
そして、画像信号入力ステップＳ２０１における画素４０の駆動／停止の選択動作を、個々の中間調表示ステップＳ２００において異ならせることで、各々の画素４０を所望の階調で表示させることができる。以下、かかる動作についてさらに詳しく説明する。
【００５９】
図８に例示するように、１行目（Ｙ１）の走査線６６に属する画素４０に対して、３回の画像信号入力ステップＳ２０１でいずれもオン画素電圧を入力する。一方、２行目（Ｙ２）の走査線６６に属する画素４０に対しては、１回目及び２回目の画像信号入力ステップＳ２０１ではオン画素電圧を入力するが、３回目の画像信号入力ステップＳ２０１ではオフ画素電圧を入力する。さらに、ｍ行目（Ｙｍ）に属する画素４０に対しては、１回目の画像信号入力ステップＳ２０１のみでオン画素電圧を入力し、それ以降の画像信号入力ステップＳ２０１ではオフ画素電圧を入力する。
【００６０】
上記のように表示部５を駆動すると、１行目に属する画素４０の階調レベルが３であるとすれば、２行目に属する画素４０の階調レベルは２、ｍ行目に属する画素４０の階調レベルは１となり、それぞれの行に属する画素４０が異なる階調で表示される。
【００６１】
このように第１の中間調表示駆動方法によれば、複数フレームにわたって画像信号入力と画像表示とを行って画像を表示させる駆動方法において、第１のフレームで画素４０の駆動トランジスタＴＲｄをオン状態とし、第１のフレームよりも後の第２のフレームにおいて画素４０の駆動トランジスタＴＲｄをオフ状態とすることで、第１のフレームと第２のフレームとの間の長さ（電気泳動素子３２に電圧が印加される期間の長さ）を調整し、これにより画素４０の階調を制御することができる。
【００６２】
なお、図８では、１番目の画像表示ステップＳ２０２の長さと、２番目の画像表示ステップＳ２０２の長さが同一（いずれも５周期）であるとして示しているが、複数の中間調表示ステップＳ２００において、画像表示ステップＳ２０２の長さは任意に設定することができる。例えば、電気泳動素子３２の反射率（濃度）の変化量が、それぞれの中間調表示ステップＳ２００で一様になるように画像表示ステップＳ２０２の長さを調整してもよい。これにより、中間調の制御性を向上させることができる。
【００６３】
また、図８に示した例では、１番目の中間調表示ステップＳ２００で駆動トランジスタＴＲｄをオン状態とした後は、駆動トランジスタＴＲｄをオフ状態とするまでの間、連続して駆動トランジスタＴＲｄをオン状態としているが、これに限られるものではない。例えば、１番目の中間調表示ステップＳ２００から順に、駆動トランジスタＴＲｄを、オン、オフ、オン、オフのようにスイッチングしてもよい。すなわち、１番目と３番目の中間調表示ステップＳ２００で電気泳動素子３２を駆動し、それ以外では駆動しないようにしてもよい。このような駆動方法とすれば、さらに細かく階調を制御することができる。さらに、画像表示ステップＳ２０２の長さを中間調表示ステップＳ２００毎に異ならせる駆動方法と組合わせれば、階調の制御範囲を著しく拡張することができる。
【００６４】
次に、図９を参照して第２の中間調表示駆動方法について説明する。
図９に示す駆動方法では、１つの画像を表示する期間に、複数の中間調表示ステップＳ３００を実行する。中間調表示ステップＳ３００では、走査線駆動回路６１により走査線６６が逐次的に選択され、データ線駆動回路６２から駆動トランジスタＴＲｄをオンオフする画像信号（オン画素電圧、オフ画素電圧）が画素４０の保持容量Ｃ１に書き込まれる。さらにこの画像信号入力に並行して、電源線５０に第１の電位と第２の電位を周期的に繰り返す矩形波が入力される。すなわち、画素４０への画像信号入力と同時に電気泳動素子３２を駆動し、表示部５に画像を表示させる。
【００６５】
本駆動方法においても、各回の中間調表示ステップＳ３００において駆動トランジスタＴＲｄのオンオフを任意に制御することで、画素４０の表示階調を自在に制御することができる。図９に示す例では、３回の中間調表示ステップＳ３００において、１行目（Ｙ１）の走査線６６に属する画素４０では、駆動トランジスタＴＲｄを順にオン、オン、オンとする画像信号を入力し、２行目（Ｙ２）の走査線６６に属する画素４０には駆動トランジスタＴＲｄを順にオン、オン、オフとする画像信号を入力し、ｍ行目の走査線６６に属する画素４０には駆動トランジスタＴＲｄを順にオン、オフ、オフとする画像信号を入力している。これにより、図８に示した駆動方法と同様に、各々の画素４０を任意の階調で表示させることができる。
【００６６】
上記の第２の中間調表示駆動方法によれば、電源線５０に矩形波を入力した状態で画素４０に画像信号を入力する。そのため、画像信号入力のための期間を別途設ける必要が無く、第１の中間調表示駆動方法と比較して、画像表示に要する時間を短縮することができる。
また第２の中間調表示駆動方法においても、第１の中間調表示駆動方法と同様に、複数の中間調表示ステップＳ３００から任意の中間調表示ステップＳ３００を選択して駆動トランジスタＴＲｄをオン状態又はオフ状態とすることができる。また、各々の中間調表示ステップＳ３００の期間の長さについても任意に変更することができる。
なお、本駆動方法では、電源線５０に入力する矩形波の周期を、表示部５のフレーム周期よりも短くする。このような矩形波を入力することで、画像信号が更新される間に必ず第１の電位と第２の電位が少なくとも１回ずつ画素電極３５に入力されるので、高速な光学応答を得ることができる
【００６７】
また、第１及び第２の中間調表示駆動方法のいずれにおいても、図７（ａ）（ｂ）に示した変形例に係る波形を適用することができる。さらに、矩形波に代えて正弦波や三角波、のこぎり波を用いてもよい。
【００６８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の電気泳動表示装置について図１０を参照しつつ説明する。
本実施形態の電気泳動表示装置１２０は、走査線６６の選択動作に連動して電源線５０に電位を供給可能な共通電源変調回路６４を備えた点に特徴を有する。
【００６９】
図１０は、第２実施形態に係る電気泳動表示装置１２０の要部を示す図である。
図１０に示すように、本実施形態に係る共通電源変調回路６４は、各行の走査線６６に対応して設けられた電源線制御回路１５０ａを備えている。各々の電源線制御回路１５０ａには、電源供給線９１（電位Ｖｄｄ）と、制御線９２（電位Ｓｅｌ）とが接続されている。
【００７０】
電源線制御回路１５０ａは、第１トランジスタＴＲ１と、第２トランジスタＴＲ２と、キャパシタＣ２とを備えている。第１トランジスタＴＲ１のゲートは走査線６６に接続され、ソースは制御線９２に接続され、ドレインはキャパシタＣ２及び第２トランジスタＴＲ２のゲートに接続されている。第２トランジスタのソースは電源供給線９１に接続され、ドレインは走査線６６に対応する行の電源線５０に接続されている。
【００７１】
上記構成を備えた電源線制御回路１５０ａは、電源線５０に対する電源供給線９１の接続を、第１トランジスタＴＲ１及び第２トランジスタＴＲ２によりスイッチングする。
具体的に、表示部５に画像を表示させる場合には、電源供給線９１に対して画素４０に供給すべき矩形波を入力し、制御線９２に第２トランジスタＴＲ２をオン状態とするオン電圧Ｖｏｎを入力した状態で、画素４０への画像信号入力を実行する。まず、走査線駆動回路６１により走査線６６に選択信号が入力されると、画素４０の制御トランジスタＴＲｃとともに、第１トランジスタＴＲ１もオン状態となり、制御線９２の電位（オン電圧Ｖｏｎ）がキャパシタＣ２及び第２トランジスタＴＲ２のゲートに入力される。これにより、第２トランジスタＴＲ２がオン状態となり、電源供給線９１と電源線５０とが接続されることにより、電源供給線９１から電源線５０に矩形波が入力され、選択行に属する画素４０に供給される。
走査線６６の選択期間が終了すると、第１トランジスタＴＲ１はオフ状態に移行するが、キャパシタＣ２の保持電圧が第２トランジスタＴＲ２のゲートに供給され続けるため、第２トランジスタＴＲ２のオン状態は保持され、電源線５０には矩形波が供給され続ける。
上記の動作により、画素４０を画像信号に基づく階調で表示させることができる。
【００７２】
一方、電源線５０への矩形波の供給を停止するには、制御線９２に第２トランジスタをオフ状態とするオフ電圧Ｖｏｆｆを入力した状態で、先の実施形態の駆動停止ステップＳ１０３を実行する。
そうすると、走査線６６の選択動作により第１トランジスタＴＲ１がオン状態となり、これによりキャパシタＣ２及び第２トランジスタＴＲ２のゲートに制御線９２の電位（オフ電圧Ｖｏｆｆ）が入力され、第２トランジスタＴＲ２がオフ状態となる。これにより、電源供給線９１と電源線５０とが電気的に切断される。なお、走査線６６の選択期間が終了しても、キャパシタＣ２の保持電圧によって第２トランジスタＴＲ２のオフ状態が維持される。
【００７３】
上記構成を備えた本実施形態の電気泳動表示装置１２０では、走査線６６の選択動作に連動して各行の画素４０への矩形波の供給／停止をスイッチングすることができる。かかる構成は、特に表示部５を部分的に書き換える場合に好適なものである。表示の部分書き換えにおいては、表示を更新する画素４０に接続された走査線６６のみを選択することで、表示部５の一部の画素４０にのみ画像信号の入力を行う。このような部分書き換えにおいて、表示を更新しない画素４０に電源波形を供給することは電力の無駄である。そこで本実施形態の共通電源変調回路６４を採用すれば、走査線６６への選択信号の入力が成された場合にのみ電源線５０への電源波形の供給が開始されるため、上記のような無駄な電力消費が発生することがない。
【００７４】
［変形例］
図１１は、第２実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す図である。
図１１に示す電気泳動表示装置１２０Ａの共通電源変調回路６４は、各行の走査線６６に対応して設けられた電源線制御回路１５０ｂを備えている。電源線制御回路１５０ｂには、電源供給線９１（Ｖｄｄ）と、制御線９２（Ｓｅｌ）と、反転制御線９３（Ｓｅｌｂ）と、第２の電源供給線９４（Ｖｏ）とが接続されている。
【００７５】
電源線制御回路１５０ｂは、第１トランジスタＴＲ１と、第２トランジスタＴＲ２と、キャパシタＣ２と、第３トランジスタＴＲ３と、第４トランジスタＴＲ４と、キャパシタＣ３とを備えている。第１トランジスタＴＲ１、第２トランジスタＴＲ２、及びキャパシタＣ２からなる回路は、図１０に示した電源線制御回路１５０ａと同一である。第３トランジスタＴＲ３のゲートは走査線６６に接続され、ソースは反転制御線９３に接続され、ドレインはキャパシタＣ３及び第４トランジスタＴＲ４のゲートに接続されている。第４トランジスタのソースは第２の電源供給線９４に接続され、ドレインは電源線５０に接続されている。
【００７６】
上記構成を備えた電源線制御回路１５０ｂにおいて、制御線９２の電位Ｓｅｌと反転制御線９３の電位Ｓｅｌｂは第２トランジスタＴＲ２と第４トランジスタＴＲ４をオン状態にするオン電圧Ｖｏｎとオフ状態にするオフ電圧Ｖｏｆｆのいずれかを採るが、制御線９２の電位Ｓｅｌがオン電圧Ｖｏｎの時は反転制御線９３の電位Ｓｅｌｂはオフ電圧Ｖｏｆｆとなり、制御線９２の電位Ｓｅｌがオフ電圧Ｖｏｆｆの時は反転制御線９３の電位Ｓｅｌｂはオン電圧Ｖｏｎとなる。また、第２の電源供給線９４の電位Ｖｏは共通電極３７の電位Ｖcomとしてある。
ここで、走査線６６に選択信号が入力されると、第１トランジスタＴＲ１と第３トランジスタＴＲ３が同時にオン状態となる。このとき、キャパシタＣ２及び第２トランジスタＴＲ２のゲートに、第１トランジスタＴＲ１を介して制御線９２の電位Ｓｅｌとしてオン電圧Ｖｏｎが入力される一方、キャパシタＣ３及び第４トランジスタＴＲ４のゲートには、第３トランジスタＴＲ３を介して反転制御線９３の電位Ｓｅｌｂとしてオフ電圧Ｖｏｆｆが入力される。
【００７７】
本例の電源線制御回路１５０ｂでは、上記の動作を利用して、画素４０を駆動して画像の表示を行う場合には、制御線９２にオン電圧Ｖｏｎ、反転制御線９３にオフ電圧Ｖｏｆｆを入力し、画素４０の駆動を停止する場合には、制御線９２にオフ電圧Ｖｏｆｆ、反転制御線９３にオン電圧Ｖｏｎを入力する。
【００７８】
そうすると、画像表示動作時には、第２トランジスタＴＲ２のゲートに第１トランジスタＴＲ１を介して制御線９２からオン電圧Ｖｏｎが入力され、第４トランジスタＴＲ４のゲートには第３トランジスタＴＲ３を介して反転制御線９３からオフ電圧Ｖｏｆｆが入力されるので、第２トランジスタＴＲ２がオン状態、第４トランジスタＴＲ４がオフ状態となり、電源線５０には、第２トランジスタＴＲ２を介して電源供給線９１から矩形波が供給される。
一方、画素の駆動を停止する際には、上記とは逆に、第２トランジスタＴＲ２がオフ状態、第４トランジスタＴＲ４がオン状態となり、電源線５０には第４トランジスタＴＲ４を介して第２の電源供給線の電位、すなわち共通電極３７と同電位（０Ｖ）が入力される。
【００７９】
先の第２実施形態の電気泳動表示装置１２０では、画素４０の駆動を停止する際に第２トランジスタＴＲ２をオフ状態とするため、電源線５０がハイインピーダンス状態となっていた。ハイインピーダンス状態の電源線５０では周辺の配線等の電位変動に伴って電位が変動するため、画素電極３５の電位が変化して表示ムラが発生したり、駆動トランジスタＴＲｄの静電破壊が発生したりするおそれがある。
【００８０】
これに対して、変形例に係る電気泳動表示装置１２０Ａでは、画素４０の駆動を停止させる際に、第４トランジスタＴＲ４を介して第２の電源供給線９４の電位を電源線５０に入力するので、電源線５０がハイインピーダンス状態になるのを防止することができる。したがって本例の電気泳動表示装置によれば、上記の表示ムラや静電破壊の発生を防止することができる。
【００８１】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の電気泳動表示装置について、図１２を参照して説明する。
図１２は、第３の実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の一部を示す図である。図１３は、電源線に供給される電位波形を示す図である。
【００８２】
図１２に示す電気泳動表示装置１３０の表示部には、複数の画素４０Ａと画素４０Ｂとが市松状に配列されている。すなわち、画素４０Ａと画素４０Ｂとが行方向及び列方向に交互に配置されている。画素４０Ａ及び画素４０Ｂの回路構成は、先の第１実施形態に係る画素４０と共通であるが、異なる系統の電源線に接続されている。具体的には、画素４０Ａの駆動トランジスタＴＲｄのソースに第１の電源線５０Ａ（電位Ｖｄｄａ）が接続され、画素４０Ｂの駆動トランジスタＴＲｄのソースには、第１の電源線５０Ａとは別系統の第２の電源線５０Ｂ（電位Ｖｄｄｂ）が接続されている。そして、図１３に示すように、第１の電源線５０Ａ（Ｖｄｄａ）に供給される矩形波と、第２の電源線５０Ｂ（Ｖｄｄｂ）に供給される矩形波とは、互いに位相の異なる矩形波とされている。
【００８３】
上記構成を備えた本実施形態の電気泳動表示装置１３０では、表示部に画像を表示させる際に、隣り合う画素４０Ａと画素４０Ｂとで画素電極３５が異なる電位となる。すなわち、画素４０Ａの画素電極３５が第１の電位である期間に、隣の画素４０Ｂの画素電極３５は第２の電位となる。そうすると、画素４０Ａの画素電極３５と画素４０Ｂの画素電極３５との間に、横方向の電界が形成され、かかる電界が黒色粒子２６及び白色粒子２７に作用する。
【００８４】
特に、画素電極３５が第２の電位である画素４０Ｂでは、黒色粒子２６及び白色粒子２７は電気泳動素子３２の厚さ方向の移動を停止しているため、上記の横方向の電界の影響を受けやすい。したがって、画素４０Ｂにおいて、上記の横方向の電界が衝突状態にある黒色粒子２６と白色粒子２７とを引き離す作用を奏することにより、黒色粒子２６と白色粒子２７とを円滑にすれ違わせることができ、高速な光学応答を得ることができる。
【００８５】
なお、図１２には、画素４０Ａと画素４０Ｂとが市松状に配置されている場合を示したが、４つの画素４０Ａを２行２列に配置したものと、４つの画素４０Ｂを２行２列に配置したものをそれぞれ構成単位とし、それらを市松状に配置してもよい。すなわち、行方向及び列方向に、画素４０Ａと画素４０Ｂとが２個おきに交互に配列されていてもよい。あるいは、画素４０Ａからなる１行又は２行と画素４０Ｂからなる１行又は２行とを交互に配置してもよく、画素４０Ａからなる１列又は２列と画素４０Ｂからなる１列又は２列とを交互に配置してもよい。つまり、１つの画素４０Ａの四方の少なくとも一方向において画素４０Ｂが隣り合って配置されていれば、画素電極３５間に横方向の電界を発生させることができ、上記した作用効果を得ることができる。
【００８６】
（電子機器）
次に、上記実施形態の電気泳動表示装置及び変形例に係る電気泳動表示装置を、電子機器に適用した場合について説明する。
図１４は、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とを備えている。
時計ケース１００２の正面には、上記各実施形態の電気泳動表示装置からなる表示部１００５と、秒針１０２１と、分針１０２２と、時針１０２３とが設けられている。時計ケース１００２の側面には、操作子としての竜頭１０１０と操作ボタン１０１１とが設けられている。竜頭１０１０は、ケース内部に設けられる巻真（図示は省略）に連結されており、巻真と一体となって多段階（例えば２段階）で押し引き自在、かつ、回転自在に設けられている。表示部１００５では、背景となる画像、日付や時間などの文字列、あるいは秒針、分針、時針などを表示することができる。
【００８７】
図１５は電子ペーパー１１００の構成を示す斜視図である。電子ペーパー１１００は、上記実施形態の電気泳動表示装置を表示領域１１０１に備えている。電子ペーパー１１００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体１１０２を備えて構成されている。
【００８８】
図１６は、電子ノート１２００の構成を示す斜視図である。電子ノート１２００は、上記の電子ペーパー１１００が複数枚束ねられ、カバー１２０１に挟まれているものである。カバー１２０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する図示は省略の表示データ入力手段を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
【００８９】
以上の腕時計１０００、電子ペーパー１１００、及び電子ノート１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、高速な表示切替が可能な表示手段を備えた電子機器となる。
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気光学装置は好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００９０】
５…表示部、３２…電気泳動素子、３５，３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、６３…コントローラー（制御部、制御回路）、６６…走査線、６８…データ線、１００，１２０，１２０Ａ，１３０…電気泳動表示装置、ＴＲｃ…制御トランジスタ、ＴＲｄ…駆動トランジスタ、Ｓ１０１…画像信号入力ステップ（画像信号入力期間）、Ｓ１０２…画像表示ステップ（画像表示期間）、Ｓ１０３…駆動停止ステップ
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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