(57)【要約】【課題】中間階調を用いた表示を行うことができる電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】複数のトランジスタを備え、前記複数のトランジスタそれぞれのゲート電極が複数のゲート線のいずれかに接続され、ソース電極及びドレイン電極の一方が複数のデータ線のいずれかに接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方が電気泳動表示材料を挟持するための２つの画素用電極の一方に接続されている表示パネルと、１フレーム期間に、前記表示パネルに表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の電圧パルスを前記画素に対応する前記画素用電極間に印加する制御部と、を有する電気泳動表示装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトランジスタを備え、前記複数のトランジスタそれぞれのゲート電極が複数のゲート線のいずれかに接続され、ソース電極及びドレイン電極の一方が複数のデータ線のいずれかに接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方が電気泳動表示材料を挟持するための２つの画素用電極の一方に接続されている表示パネルと、
１フレーム期間に、前記表示パネルに表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の電圧パルスを前記画素に対応する前記画素用電極間に印加する制御部と、を有する電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記電気泳動表示材料の体積抵抗率が１０１２Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記制御部による前記電圧パルスの印加の前に、全ての前記画素用電極間にほぼ同時に、いずれかの極性の消去電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記消去電圧は、一つの電圧パルスまたは同じ極性の間欠した複数の電圧パルスとして印加され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。
【請求項５】
前記複数の電圧パルスの印加時間の和が前記電気泳動表示材料の応答時間以下であることを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記制御部による前記電圧パルスの印加の前に、全ての前記画素用電極間にほぼ同時に交番電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記制御部による前記電圧パルスの印加の前に、全ての前記画素用電極間にほぼ同時に、交番電圧を印加した後、いずれかの極性の消去電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記消去電圧は、一つの電圧パルスまたは同じ極性の間欠した複数の電圧パルスとして印加されることを特徴とし、前記複数の電圧パルスの印加時間の総和が応答時間以下であることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記消去電圧の極性は、前記交番電圧の最後のパルスの極性と逆であることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
前記消去電圧の印加時間が、前記交番電圧の最後のパルスの印加時間以上であり、前記電気泳動表示材料の応答時間の長さ以下であることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１１】
複数のトランジスタを備え、前記複数のトランジスタそれぞれのゲート電極が複数のゲート線のいずれかに接続され、ソース電極及びドレイン電極の一方が複数のデータ線のいずれかに接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方が電気泳動表示材料を挟持するための２つの画素用電極の一方に接続されている表示パネルの駆動方法であって、
１フレーム期間に、前記表示パネルに表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の書込電圧パルスを前記画素に対応する前記画素用電極間に印加することを特徴とする、表示パネルの駆動方法。
【請求項１２】
前記電気泳動表示材料の体積抵抗率が１０１２Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１３】
前記書込電圧パルスの印加の前に、全ての前記画素用電極間にほぼ同時に、いずれかの極性の消去電圧が印加されることを特徴とする請求項１１に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１４】
前記消去電圧は、一つの電圧パルスまたは同じ極性の間欠した複数の電圧パルスとして印加されることを特徴とする請求項１３に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１５】
前記複数の電圧パルスの印加時間の和が前記電気泳動表示材料の応答時間以下であることを特徴とする請求項１４に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１６】
前記書込電圧パルスの印加の前に、全ての前記画素用電極間にほぼ同時に交番電圧が印加されることを特徴とする請求項１１に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１７】
前記書込電圧パルスの印加の前に、全ての前記画素用電極間にほぼ同時に、交番電圧を印可した後、いずれかの極性の消去電圧を印加することを特徴とする請求項１１に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１８】
前記消去電圧は、一つの電圧パルスまたは同じ極性の間欠した複数の電圧パルスとして印加されることを特徴とし、前記複数の電圧パルスの印加時間の総和が応答時間以下であることを特徴とする請求項１７に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項１９】
前記消去電圧の極性は、前記交番電圧の最後のパルスの極性と逆であることを特徴とする請求項１７に記載の、表示パネルの駆動方法。
【請求項２０】
前記消去電圧の印加時間が、前記交番電圧の最後のパルスの印加時間以上であり、前記電気泳動表示材料の応答時間の長さ以下であることを特徴とする請求項１７に記載の、表示パネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示材料を用いる電気泳動表示装置及び電気泳動表示材料を用いる表示パネルの駆動方法などに関する。特に、電気泳動表示材料を用いて中間階調表示が可能な電気泳動表示装置及び電気泳動表示材料を用いる表示パネルの駆動方法などに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶媒中に帯電粒子を分散させた電気泳動表示材料を電極間に挟持し、電極間に電界を発生させることにより、帯電粒子を移動させ、表示を行う電気泳動表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような電気泳動表示装置は、電子ペーパーなどのための反射型表示装置として用いることができる。そして、このような電気泳動表示装置は、液晶を用いた表示装置に比べて視野角が広く、また、メモリー性が安定に得られることから消費電力が小さいなどの特長を有している。この特長を利用して、電気泳動表示装置は、例えば、電子値札等の表示装置、POP（Point of purchase advertising）広告などを交通機関、店頭、公共施設などの場所で情報を表示するデジタルサイネージ用の表示装置、さらに最近市場が急拡大している通信機能を用いて書籍の内容を電子的なコンテンツとして取り込んで表示を行う電子ブックリーダーなどに応用がされている。
【０００４】
一般的に、書籍には挿絵や写真などが含まれ得る。また、広告などの表示を行なう場合には、写真の映像情報を表示する場合もある。このため、電気泳動表示装置は、文字のような白黒２値の画像の表示のみならず、中間階調の画像の表示を行う必要がある。
【０００５】
中間階調の表示は、液晶表示装置の分野ばかりでなく電気泳動表示装置の分野でも、上述のとおり必須の表示形態であるが、一般的にはパルス幅変調方法や電圧変調方式などが知られている（例えば非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３９７３８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｒ．Ｚｅｈｎｅｒ，Ｋ．Ａｍｕｎｄｓｏｎ，Ａ．Ｋｎａｉａｎ，Ｂ．Ｚｉｏｎ，Ｍ．Ｊｏｈｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｇ．Ｚｈｏｕ：ＳＩＤ‘０３  Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇｅｓｔ，１２６−１２９(２００２)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電気泳動表示装置において、薄膜トランジスタなどを用いてアクティブマトリックス駆動を行なおうとする場合、電気泳動表示材料の体積抵抗率が小さいと、薄膜トランジスタをオン状態にして供給された電荷が、薄膜トランジスタをオフ状態にした後に電気泳動表示材料中を通じてリークするために、良好な白黒コントラスト及び中間階調による画像の書き込みが十分できないという問題があることが本願発明者により見出された。したがって、従来知られている階調表示方法が必ずしも有効に使用できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的の一つは、電気泳動表示材料のリーク電流が大きい場合に画像の書き込みが十分できないという課題を解決し、新規な中間階調表示装置および表示パネルの駆動方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の一実施形態として、複数のトランジスタを備え、前記複数のトランジスタそれぞれのゲート電極が複数のゲート線のいずれかに接続され、ソース電極及びドレイン電極の一方が複数のデータ線のいずれかに接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方が電気泳動表示材料を挟持するための２つの画素用電極の一方に接続されている表示パネルと、１フレーム期間に、前記表示パネルに表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の電圧パルスを前記画素に対応する前記画素用電極間に印加する制御部と、を有する電気泳動表示装置について開示を行なう。
【００１１】
また、本発明の一実施形態として、複数のトランジスタを備え、前記複数のトランジスタそれぞれのゲート電極が複数のゲート線のいずれかに接続され、ソース電極及びドレイン電極の一方が複数のデータ線のいずれかに接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方が電気泳動表示材料を挟持するための２つの画素用電極の一方に接続されている表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間に、前記表示パネルに表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の書込電圧パルスを前記画素に対応する前記画素用電極間に印加することを特徴とする、表示パネルの駆動方法について開示を行なう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電気泳動表示装置を用いて、白黒コントラストを用いた表示とともに、中間階調を用いた表示を行うことができる。特に、電気泳動表示材料を通じてリークする電流が大きいために薄膜トランジスタ等を介して駆動電源から供給される電荷が減少し、従来において画像書込みを十分行なえずに中間調表示を得ることができない場合であっても、良好な中間調表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおけるゲート線とデータ線との交叉部分の模式図と断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおける画素の模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおける画素要素の等価回路図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置の電気泳動表示材料の体積抵抗率と保持時間との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおける保持電圧の時間変化の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置において画素の明度に応じて電圧を印加する回数を算出する処理を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置の駆動の処理を説明するフローチャートである。
【図９】発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおけるゲート線とデータ線に印加されるパルスのタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態２に係る電気泳動表示装置の機能ブロック図である。
【図１１】発明の実施形態２に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおけるゲート線とデータ線に印加されるパルスのタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施形態３に係る電気泳動表示装置の機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る電気泳動表示装置の表示パネルにおけるゲート線とデータ線に印加されるパルスのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置を実際に動作させた場合の反射率とコントラストの変化を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例１−６におけるゲート線、データ線及び画素要素の配置を示す図である。
【図１６】本発明の実施例１における電圧の印加を示す図である。
【図１７】本発明の実施例２における電圧の印加を示す図である。
【図１８】本発明の実施例３における電圧の印加を示す図である。
【図１９】本発明の実施例４における電圧の印加を示す図である。
【図２０】本発明の実施例５における電圧の印加を示す図である。
【図２１】本発明の実施例６における電圧の印加を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら実施形態及び実施例として説明を行う。なお、本発明は以下に説明する実施形態及び実施例に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない限り種々の変形を行なって実施することが可能である。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電気泳動表示装置の機能ブロック図の一例を示す。電気泳動表示装置１００は、表示パネル１０１と、制御部１０２とを備える。
【００１６】
表示パネル１０１は、一対の基板の間に電気泳動表示材料が挟持された電気泳動表示パネルである。図１においては、表示パネル１０１には、表示パネル１０１のトランジスタ１０４が形成された基板にゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍと、データ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌとが配置されている。ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの一端は、ゲート線駆動回路１０２１に接続され、それぞれに印加される電圧はゲート線駆動回路１０２１により制御される。また、データ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌの一端はデータ線駆動回路１０２２に接続され、それぞれに印加される電圧はデータ線駆動回路１０２２により制御される。一方、表示パネル１０１の他方の基板には電極が形成されている（図示せず。）。以下では、この電極を以下では「基板電極」と呼ぶ。基板電極はブリッジ電極（図示せず。）を介して基板電極駆動回路１０２３に接続され、基板電極に印加される電圧は基板電極駆動回路１０２３により制御される。なお、基板の一方の側に形成される基板電極の数は、１である必要はない。基板の一方を区分けして、その区分けに応じた数の基板電極を適宜、形成することができる。
【００１７】
表示パネル１０１には、複数のトランジスタ１０４が配置されている。トランジスタ１０４は、ゲート線とデータ線との交叉位置に配置されている。トランジスタ１０４としては、例えば、Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（薄膜トランジスタ）などが用いられる。トランジスタ１０４のゲート電極は、交叉位置に位置するゲート線に接続され、後述する画素要素１０５の画素電極が、トランジスタ１０４を介してデータ線に接続される。言い換えると、ソース電極またはドレイン電極の一方が交叉位置に位置するデータ線に接続される。また、ソース電極またはドレイン電極の他方が画素要素１０５の一端の電極に接続されている。画素要素１０５の他端の電極（基板電極）は、基板電極駆動回路１０２３に接続されている。なお、画素要素１０５の一端の電極（画素電極）と、その電極に対向する他端の電極（基板電極）とを合わせて「画素用電極」という。１組の画素用電極のそれぞれは、一対の基板の対向するそれぞれの面に形成され、その間に電気泳動表示材料が挟持される。したがって、画素用電極間に電圧を印加することにより、画素用電極により挟持される電気泳動表示材料に所定の電圧が印加される。なお、画素用電極が電気泳動表示材料と直接接触している必要はない。例えば、電気泳動表示材料がカプセルに封入され、そのカプセルが画素用電極間に配置されていてもよい。
【００１８】
図２（Ａ）は、ゲート線とデータ線との交叉部分の拡大模式図の一例である。画素要素１０５の一端はトランジスタ１０４に接続されている。このトランジスタ１０４を介して画素要素１０５がデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌのいずれかに接続される。ゲート線駆動回路１０２１によりゲート線に印加される電圧が制御され、トランジスタ１０４がオン状態になると、データ線駆動回路１０２２によりデータ線に印加される電圧と基板電極駆動回路１０２３により画素要素の他端に印加される電圧との差（以下、「書込電圧」という。）が、画素要素１０５に印加されることになる。トランジスタ１０４がオン状態となる期間（以下、「ゲート選択時間」という）は、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの個数（ｍ）を考慮して設定することができる。一方、ゲート選択時間は前記トランジスタのキャリア移動度によっても制限される。キャリア移動度が高いほどトランジスタから高速にキャリアを画素電極に注入できるからである。一般的な非晶質シリコントランジスタの移動度は０．６〜０．８ｃｍ2／（Ｖ・ｓ）であるので、ゲート選択時間は１０マイクロ秒程度まで短くできることが知られている。
【００１９】
図２（Ａ）に示すように、画素要素１０５は、画素２０１と補助容量２０２とを備えている。また、画素２０１と補助容量２０２とは、並列に接続されている。画素２０１は、２つの画素用電極と、画素用電極間に挟持される電気泳動表示材料とを用いて構成されている。補助容量２０２は、コンデンサである。補助容量２０２は、画素要素１０５の一端に接続されているトランジスタがオフ状態となり、画素要素１０５にデータ線の電圧が印加されない状態でも、画素２０１に所定の電圧を持続的に印加可能とするなどのために用いられる。なお、画素２０１がコンデンサとしても機能するなどの場合には、補助容量２０２は用いられない場合がある。
【００２０】
図２（Ｂ）は、データ線に平行に表示パネルを切断した場合のトランジスタ１０４の断面の一例を示す。基板２１１上にソース／ドレイン電極２１４とドレイン／ソース電極２１５が形成されている。「ソース／ドレイン電極」、「ドレイン／ソース電極」は、一方の電極がソース電極として動作し、他方がドレイン電極として動作することを意味する。ソース／ドレイン電極２１４は複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｌのいずれかに接続され、ドレイン／ソース電極２１５は画素用電極の一方に接続される。
【００２１】
ソース／ドレイン電極２１４とドレイン／ソース電極２１５とは隔離されて形成され、また、その間の半導体薄膜にチャネル領域が形成される。ソース／ドレイン電極２１４とドレイン／ソース電極２１５とチャネルとの上に絶縁膜２１２が積層され、チャネル領域上にゲート電極２１６が形成される。ゲート電極２１６は複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｍのいずれかに接続される。
【００２２】
ソース／ドレイン電極２１４とドレイン／ソース電極２１５とチャネル領域とゲート電極の上には絶縁保護層２１３が形成され、その上に画素用電極の一方が形成される。なお、図２（Ｂ）では、薄膜トランジスタの構造は、ゲート電極がチャネル領域に対して上側に配置されているトップゲート型となっている。しかし、薄膜トランジスタの構造はトップゲート型に限定されることはなく、ゲート電極がチャネル領域に対して下側に配置されているボトムゲート型であってもよい。また、薄膜トランジスタは、非晶質シリコンなどのシリコン系薄膜トランジスタや酸化物薄膜トランジスタ、あるいは、有機薄膜トランジスタであってもよい。
【００２３】
また、基板２１１に対向する基板２１７には、画素用電極の他方である基板電極２１８が形成される。基板電極２１８は、基板電極駆動回路１０２３に接続される。また、画素用電極間２１９には、電気泳動表示材料が配置され封止される。これにより電気泳動表示材料が２つの画素用電極により挟持されることになる。
【００２４】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は画素２０１の断面の模式図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において、例えば、画素用電極３０１が基板電極駆動回路１０２３へ接続され、画素用電極３０２がトランジスタ１０４のドレイン／ソース電極２１５に接続される（画素用電極３０１がトランジスタ１０４のドレイン／ソース電極２１５に接続され、画素用電極３０２が基板電極駆動回路１０２３へ接続されてもよい。）。また、画素用電極３０１と画素用電極３０２との間には、電気泳動表示材料が挟持され保持されている。また、画素用電極３０１と画素用電極３０２との少なくとも一方は透明な電極であり、表示パネル１０１の外部より電気泳動表示材料が視認可能となっている。例えば、ドレイン／ソース電極２１５に接続されていない画素用電極およびそれが形成された基板（図示せず）が透明となる。
【００２５】
電気泳動表示材料は、複数の帯電粒子を液体などの溶媒に分散させたものである。複数の帯電粒子はそれぞれ黒、白などの色を有しており、同じ色の帯電粒子は同じ極性の電荷により帯電している。もし異なる色の帯電粒子が他に存在するならば、それらの異なる色の帯電粒子は、異なる極性の電荷により帯電している。したがって、画素用電極３０１と画素用電極３０２との間に書込電圧を印加し、画素用電極３０１と画素用電極３０２との間に電界を発生させると、この電界により、ある色の帯電粒子は、画素用電極３０１と画素用電極３０２との一方の側へ泳動して移動する。また、もし異なる色の帯電粒子が存在するならば、画素用電極３０１と画素用電極３０２との他方の側へ泳動して移動することとなる。また、逆の向きの電界を画素用電極３０１と画素用電極３０２との間に発生させると、ある色の帯電粒子は、画素用電極３０１と画素用電極３０２との他方の側へ泳動して移動する。もし異なる色の帯電粒子が存在するならば、画素用電極３０１と画素用電極３０２との一方へ泳動して移動することとなる。
【００２６】
図３（Ａ）と図３（Ｂ）とにおいて、例えば、画素用電極３０１およびそれが形成された基板（図示せず）が透明であるとする。帯電粒子３０３が黒色を有し、プラスの極性の電荷により帯電しているとする。また、帯電粒子３０４が白色を有し、マイナスの極性の電荷により帯電しているとする。画素用電極３０１と画素用電極３０２とに電圧を印加し、画素用電極３０１の電圧を画素用電極３０２の電圧よりも大きくすると、画素用電極３０１から画素用電極３０２の向きの電界が発生し、図３（Ａ）に示すように、帯電粒子３０３が画素用電極３０２の側に移動し、帯電粒子３０４が画素用電極３０１の側に移動する。これにより、画素用電極３０１の側から電気泳動表示材料を見た場合、白色に見える。すなわち、画素用電極３０１が表示する画素が白く見えることになる。一方、画素用電極３０２の電位を画素用電極３０１の電位よりも大きくすると、画素用電極３０２から画素用電極３０１の向きの電界が発生し、図３（Ｂ）に示すように、帯電粒子３０３が画素用電極３０１の側に移動し、帯電粒子３０４が画素用電極３０２の側に移動する。これにより、画素用電極３０１の側から電気泳動表示材料を見た場合、黒色に見える。すなわち、画素用電極３０１が表示する画素が黒く見えることになる。
【００２７】
なお、図３では、黒色の帯電粒子３０３が画素用電極３０２の側に存在するときには、白色の帯電粒子３０４が画素用電極３０１の側に存在し、また、黒色の帯電粒子３０３が画素用電極３０１の側に存在するときには、白色の帯電粒子３０４が画素用電極３０２の側に存在するように示されている。しかし、帯電粒子の存在の態様は、これらの場合に限定されることはない。例えば、電圧を印加する条件によっては、黒色の帯電粒子３０３と白色の帯電粒子３０４とが、同一の電極の側に混在する場合もある。例えば、黒色の帯電粒子３０３と白色の帯電粒子３０４とが画素用電極３０１の側に位置する場合、画素用電極３０１の側から電気泳動表示材料を見た場合、灰色に見える場合もあり得る。
【００２８】
また、画素用電極３０１の側に存在する例えば白色を有する帯電粒子の数に応じて、画素用電極３０１の側から電気泳動表示材料を見た場合、どの程度の白色であるかが決定される。言い換えると、白色についての反射率が決定される。画素用電極３０１の側に存在する帯電粒子の数は、一般的には、画素用電極３０１と画素用電極３０２とに電圧が印加される前の帯電粒子の分布と、画素用電極３０１と画素用電極３０２とに印加された電圧の大きさ、時間とに依存する。したがって、電気泳動表示材料の、帯電粒子の色に対応する反射率が変化することになる。そこで、電気泳動表示材料の「応答時間」を、次のように定義する。すなわち、電気泳動表示材料を挟持する２つの電極の間に第１の直流電圧を印加して、一方の電極の側に表示される色を、第１色（例えば白色）に設定し、その後、第１の直流電圧を遮断する。そして、２つの電極の間に電圧差がない状態を一定時間以上経過させた後、２つの電極の間に第２の直流電圧を印加して、一方の電極の側に表示される色を、第２色（例えば黒色）に遷移させる。このとき、２つの電極の間に挟持されている電気泳動表示材料の反射率が、前記第２の直流電圧の印加によって最大値または最小値をとるまでの時間を、「応答時間」という。ここに、反射率とは、電気泳動表示材料が表示する色の反射率をいう。換言すると、電気泳動表示材料の表示する色が、前記第２の直流電圧の印加により第１色から第２色に遷移するまでの時間を「応答時間」という。
【００２９】
図４は、画素要素１０５の等価回路を表わす。すなわち図４は、図２と図３に示した画素２０１を、電気泳動表示材料による画素容量と電気抵抗との並列回路で表している。したがって、図４の等価回路に前記書込電圧を印加した後、トランジスタをオフ状態にすると、画素２０１の電気泳動表示材料には画素２０１又は補助容量２０２に蓄積された電荷による電圧（以下、「保持電圧」といい、「ＶＨ」と表す。）が加わり、前記帯電粒子が移動し白又は黒の色表示が実現される。このような過渡現象は等価回路を用いて数値的に解析することができる。それによると前記電気抵抗Ｒの大きさによって前記保持電圧の大きさが異なってくる。すなわち、前記保持電圧の大きさは、補助容量２０２（以下、「Ｃｓ」と表わす。）と画素の電気容量（以下、「Ｃ」と表わす。）の和と前記画素の電気抵抗（以下、Ｒと表す。）の積である減衰時間「ＴＣＲ」
ＴＣＲ=（Ｃｓ＋Ｃ）×Ｒ                    （式１）
を用いて、
ＶＨ＝ＶＨ０×ＥＸＰ（−ｔ／ＴＣＲ）        （式２）
と表すことができる。式２において「ＶＨ０」は前記トランジスタをオフ状態にした直後の保持電圧の大きさであり、前記書込電圧にほぼ等しく、「ｔ」は前記トランジスタをオフ状態にしたときを起点とした経過時間である。したがって、前記書込電圧も前記保持電圧も画素２０１に印加される電圧であるが、書き込み電圧がゲート選択時間の間、画素２０１に印加される電圧であるのに対して、保持電圧は前記トランジスタをオフ状態にしたときに画素２０１に印加される実効的な電圧である。前記減衰時間は、画素の電荷が前記電気泳動表示材料中をリークして流れる電流（以下、「リーク電流」という。）により消失する時間に対応している。したがって、式２にあるように、前記減衰時間が短いほど保持電圧（ＶＨ）が短時間に減少することとなる。
【００３０】
図５に示すように、経過時間ｔが０のときは式２よりＶＨ／ＶＨ０は１となり、保持電圧は初期値となるが、例えば、経過時間ｔがＴＣＲのときには、ＶＨ／ＶＨ０は０．３７と小さくなり、さらに経過時間ｔが５×ＴＣＲのときにはほとんど０となるので、５×ＴＣＲ以上の時間では前記帯電粒子には保持電圧による電圧が全くかからず、それまでに帯電粒子の電界応答による泳動が終了していなければ、前記電気泳動表示パネルへの画像の書込みが十分にできないことになる。
【００３１】
したがって、前記減衰時間（ＴＣＲ）の大きさが問題となる。一般的に、式１の電気抵抗Ｒは体積抵抗率ρを用いると、
Ｒ  =  ρ×ｄ／Ｓ                          （式３）
と表すことができる。式２および式３において、ｄは前記電気泳動表示材料の厚み、Ｓは前記画素電極の面積である。式３より前記体積抵抗率ρが大きいほど、前記減衰時間が大きくなるので、長時間一定の保持電圧が電気泳動表示材料に印加し続けることができる。
【００３２】
前記保持電圧の大きさが所定の値（例えば、初期値の９０％）を保持する時間（以下、「保持時間」という。）と体積抵抗率との関係を、式１〜式３を用いて得た結果を図６に示す。
図６に示すように、体積抵抗率が一定値（例えば、１０１２Ωｃｍ）以上であれば、電気泳動表示材料の応答時間（例えば、４００ミリ秒）と前記保持時間が同程度の大きさとなるので、応答時間の期間、保持電圧は所定の値以上に保たれることとなるので、例えば、１フレーム期間を応答時間にとればゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをフレーム期間中に１回のみ選択走査し、それに同期してそれぞれのデータ線に電圧を印加するという通常のアクティブマトリックス方式の駆動法によって、電気泳動表示パネルへの画像書き込みが十分できることになる。
【００３３】
この場合において、中間調表示は、画素容量と補助容量に蓄積する電荷量を制御することによって行なうことができる。電荷量の制御は、従来の方法である電圧変調方式又はパルス幅変調方式によって行なうことができる。
【００３４】
一方、体積抵抗率(ρ)の大きさが１０１２Ωｃｍ以下、特に１０９Ωｃｍ程度の値のときは、前記保持時間の大きさは１ミリ秒程度（図６）と、電気泳動表示材料の応答時間（例えば、４００ミリ秒）と比べて著しく小さくなるので、応答時間のほとんどの期間、保持電圧はほぼ０となる。したがって、１フレーム期間を応答時間（例えば、４００ミリ秒）にとっても、前記ゲート選択時間は応答時間よりも短く（例えば１００マイクロ秒）なるので、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを１フレーム期間中に１回のみ選択走査し、それに同期してそれぞれのデータ線に電圧を印加するという通常のアクティブマトリックス方式の駆動法によっては、電気泳動表示パネルへの画像書き込みが十分できないことになる。さらに、体積抵抗率が、例えば、１０１２Ωｃｍ以下と小さいために前記保持電圧が応答時間内に減少すると、白表示の明度レベルを制御すること自体が困難となる。このため、前記電圧変調方式又はパルス幅変調方式による階調の制御ができないこととなる。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、１画面の画像を表示終えるのに必要な時間である１フレーム期間をゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの順に電圧パルスを印加するという操作を複数回（ｎ回）行なう時間にとれば、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの選択に同期して前記画素２０１に電圧パルスを印加すれば画素２０１に電圧が印加される回数に応じて画素に電荷が継続的に供給されるので、明度レベルを制御できるようになる。したがって、体積抵抗率が小さい（例えば、１０１２Ωｃｍ以下）場合であっても１フレーム期間に、前記表示パネルに表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の書込電圧を前記画素用電極間に印加し明度レベルを制御できるようになるので、体積抵抗率が小さい（例えば、１０１２Ωｃｍ以下）場合であっても、前記電圧変調方式又はパルス幅変調方式の階調を用いないで中間調表示を行なうことができるようになる。
【００３６】
本発明の一実施形態にかかる電気泳動表示材料の体積抵抗率は１０７Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下が好ましい。体積抵抗率が１０７Ωｃｍ未満であると前記リーク電流が大きく、そのため前記保持時間が短くなるので、十分な白黒表示コントラストが得られない。また、体積抵抗率が１０１２Ωｃｍより大きいと、上述のとおり、前記リーク電流が小さいために通常の電圧変調方式又はパルス幅変調方式の階調制御方法が有効に使用できるからである。
【００３７】
本発明の一実施形態においては、例えば、所定の色の反射率を最小または最大の状態、あるいは所定の値にしておき、画素用電極３０１と画素用電極３０２との間に前記書込電圧が印加される回数に応じて、色の反射率を制御することが可能となる。本実施形態の特徴の一つは、応答時間の長さをよりも短い時間の電圧の印加を繰り返す回数を制御することにより、例えば白色反射率などを制御することである。なお、書込電圧の印加開始から印加終了までの電圧の変化を「書込電圧パルス」という。通常は、書込電圧パルスの時間に対する電圧の大きさは方形となることが好ましいが、電圧発生回路などの動作によってはオーバーシュート、アンダーシュートなどにより、厳密な方形となっていない場合もある。書込電圧パルスのパルス幅は通常、上述したゲート選択時間となる。
【００３８】
また、前記画素用電極間に印加した電圧の履歴などを用いて、各画素の色の反射率などが算出されていれば、その色の反射率などと、次の時点において各画素が有すべき色の反射率などとを用いて、画素用電極間に書込電圧パルスを印加するべき回数を算出し、書込電圧の印加を行うこともできる。
【００３９】
なお、画素用電極３０１と画素用電極３０２との一方が画素に対応する画素電極であり、画素用電極３０１と画素用電極３０２との他方がその画素に対応する基板電極である。一般的には、基板電極は透明であり、基板電極の上方から画像を見ることができる。また、画素電極はトランジスタ１０４に接続される場合が多い。また、基板電極は基板電極駆動回路１０２３に接続される場合が多い。したがって、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍ及びデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌの電圧を制御することにより、個々の画素要素ごとに画素電極に異なる電圧が印加可能である。一方、基板電極には共通の電圧が印加されることになる。なお、全ての基板電極に、共通の電圧が印加されることは必須ではない。例えば、複数の基板電極が個形成される場合には、基板電極それぞれに異なる電圧を印加することができる。
【００４０】
制御部１０２は、１フレーム期間に、表示パネル１０１に表示するべき画像の画素の明度レベルに応じた回数の書込電圧パルスを前記画素に対応する前記画素用電極間に印加する。
【００４１】
「１フレーム期間」とは、１枚の静止画を表示パネル１０１に表示する制御を行なう期間である。本発明の一実施形態においては、１枚の静止画を表示するために、ゲート線Ｇ１〜Ｇｍの選択が所定の回数、行なわれる。ゲート線Ｇ１〜Ｇｍの選択が連続して所定の回数行なわれるのに要する時間が１フレーム期間となる。言い換えると、「１フレーム期間」とは、一つの画像を表示するために、画像書込の処理が開始されてから終了するまでの期間である。すなわち、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍがそれぞれ所定の回数（ｎ）である複数回選択される期間である。言い換えると、トランジスタ１０４をオン状態にさせる電圧のパルスがゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍに印加される総数がｍ×ｎとなるまでに要する時間であり、前画像等を消去する時間や全画素をほぼ同時に選択して所定の処理を行う時間は含まれない。また「一つの画像」とは、表示パネル１０１を用いて表示するべき画像である。通常は、一つの静止画像である。
【００４２】
「画像の画素の明度レベル」は、画像を表示パネル１０１に表示する際の、表示パネル１０１の各画素位置の明るさのレベルである。例えば、画素情報が画素ごとの明るさに８ビットを用いて画像を表現している場合には、０から２５５までの明るさのレベルが存在する。
【００４３】
「画像の画素の明度レベルに応じた回数」とは、電気泳動表示材料が例えば白色から黒色との範囲を表示可能である場合、１フレーム期間の開始時に表示パネル１０１の画素の色が白色であるときには、画像の画素の明度が小さいほど多くなる。また、１フレーム期間の開始時に表示パネル１０１の画素の色が黒色であるときには、画素の明度が大きいほど多くなる。「画像の画素の明度」とは、画像の画素の明るさをいう。例えば、画像の画素の色を色相、明度、彩度で表現した場合の明度である。
【００４４】
制御部１０２の構成の一例としては、次に説明される印加電圧制御回路１０２５と印加回数制御回路１０２４とにより構成する例がある。
【００４５】
印加電圧制御回路１０２５は、前記複数のゲート線と前記複数のデータ線とにより電圧パルスを発生させて画素用電極間に印加する回路である。
【００４６】
制御部１０２（印加電圧制御回路１０２５）は、基板電極駆動回路１０２３に基板電極の電圧を例えば０Ｖに設定させ、ゲート線駆動回路１０２１にゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍにトランジスタ１０４をオン状態にさせる電圧のパルスを順次印加させ、データ線駆動回路１０２２には、ゲート線によりパルスが印加されるトランジスタのソース電極またはドレイン電極に電圧パルスを印加させ、画素用電極３０１と画素用電極３０２との間に所定の大きさの書込電圧パルスを印加させる。例えば１フレーム期間を応答時間にとることができる。このときゲート選択時間は、応答時間よりも短いこととなる。例えば、ゲート選択時間は、０より大きく、かつ、応答時間をｎ×ｍの値で除算した時間の長さ以下とすることができる。ここに、ｎ×ｍは、１フレーム時間の間にゲート線が選択される回数である。また、１フレーム期間は応答時間より長くとることもでき、短くとることも可能である。基板電極の電圧は一定値（例えば０Ｖ）とすることもできるし、交番電圧などのように時間に応じて変動することもできる。
【００４７】
表示パネル１０１に表示するべき画像の、ゲート線Ｇ１とデータ線Ｄ１との交叉位置の画素に、例えば、基板電極の側から見て、黒色あるいはそれに近い色を表示するべき場合には、ゲート線Ｇ１に電圧パルスが印加される時、データ線駆動回路１０２２は、データ線Ｄ１に接続された画素の画素電極から黒色の帯電粒子を遠ざける電圧パルスを印加する。黒色の帯電粒子３０３が正の電荷により帯電していれば、画素電極に、基板電極の電圧よりも高い電圧が印加されるように、データ線Ｄ１に高い電圧を印加する。例えば、画素電極の電圧が０Ｖであれば、正の電圧（例えば１５Ｖ）をデータ線Ｄ１に印加する。また溶媒の色が黒色で、帯電粒子が白色であれば、帯電粒子を基板電極から遠ざける電圧を印加することになる。
【００４８】
印加回数制御回路１０２４は、１フレーム期間に、画像の画素の明度レベルに応じた回数の前記電圧パルスを前記画素に対応する前記画素電極に印加する。
【００４９】
なお、画像は、基板電極が形成されている基板上に所定の方法でカラーフィルターを形成し、前記中間調表示を利用してフルカラー表示を行なうこともできる。また、前記帯電粒子は、黒色帯電粒子に限定されず、例えば赤色帯電粒子など任意の色の帯電粒子を用いても良い。前記帯電粒子として例えば赤、青、緑等の各色の帯電粒子を用いることにより、表示パネルの一部または画素の一部を各色の帯電粒子を配置することにより、エリアカラーまたはフルカラーの表示を行なうこともできる。
【００５０】
図７は、制御部１０２（印加回数制御回路１０２４）が、取得した画像情報の画素の明度レベルに応じて、印加電圧制御回路１０２５に電圧パルスを印加させる回数を算出する一例を示す。電圧パルスを印加する前の状態においては、白色などの所定の色の反射率などが最小の状態にあり、電圧パルスを複数回印加することにより、その色の反射率などが徐々に上昇する。そこで、例えば、画素の明度レベルが０以上６３以下であれば、印加電圧制御回路１０２５を用いて、対応する画素には、電圧を印加しない。また、６４以上１２７以下であれば、印加電圧制御回路１０２５を用いて、対応する画素には１回電圧を印加する。また、１２８以上１９１以下であれば、印加電圧制御回路１０２５を用いて、対応する画素には２回の電圧を印加し、１９２以上２２５以下であれば、印加電圧制御回路１０２５を用いて、対応する画素には電圧を３回印加する、などのように電圧の印加回数を算出する。ただし、「電圧を印加しない」と記載したが、後に説明する実施例のように、色の反射率を実質的に変更しない電圧を印加する場合がある。
【００５１】
なお、上記の例では最大明度を得られる前記電圧の印加回数を説明の便宜上３回としたが、数十回から数百回程度のこともある。前記書込電圧の大きさ又は前記ゲート選択時間の長さによっても最大明度を得られる前記電圧の印加回数は変化する。例えば、ゲート選択時間は、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを順次選択して電圧パルスを印加する繰返し回数をｎ回とすれば、１フレーム期間をｍ×ｎで割った値にとることができる。一例として、１フレーム期間を応答時間（例えば、４００ミリ秒）にとり、ゲート線の数（ｍ）を２４０、繰り返し回数ｎを３０としたときのゲート選択時間は約５５マイクロ秒となる。なお、１フレーム期間を前記応答時間等に固定したときゲート選択時間は短いほどゲート線の本数を増やすことができるためより高精細な表示が可能となる。一般的に非晶質シリコントランジスタではゲート選択時間を前述のように１０マイクロ秒程度まで短くとることができる。より移動度の大きい薄膜トランジスタ（例えば、多結晶シリコントランジスタ、酸化物トランジスタ等）を用いることにより、前記ゲート選択時間をより短縮することもできる。また、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを順次選択して電圧パルスを印加する繰返し回数（ｎ）は最大明度を得られる前記電圧の印加回数に等しくするか又は大きくすることができる。例えば、前記繰返し回数が３０回のとき、所定の明度が得られる前記電圧の印加回数が１０回である場合には、前記繰返し回数３０回のうち、電圧を１０回印加し、残りの２０回は電圧を印加しないようにすれば良い。また、上記例では４階調レベルを例示したが、任意の階調レベルに適用することができる。
【００５２】
また、色の反射率が最小の状態に無いときには、画素の明度レベルがその状態の反射率よりも小さいレベルである場合がある。この場合には、画素の明度レベルとそのレベルとの差に応じて、負の回数を算出することもできる。この場合、負の回数の絶対値が大きいと、色の反射率が小さくなるように画素用電極間に書込電圧を印加することにする。例えば、印加回数制御回路１０２４は、印加電圧制御回路１０２５を用いて、負の回数に対しては正の回数の電圧を印加するときの画素電極と基板電極との間の電位差と逆の電位差となるように画素電極と基板電極とに書込電圧を印加する。また、その際の印加回数は、負の回数の絶対値とすることが考えられる。具体的な例を挙げると、正の回数それぞれに対して、印加回数制御回路１０２４が、印加電圧制御回路１０２５を用いて、画素電極に１５Ｖを印加し、基板電極に０Ｖを印加すると仮定した場合、負の回数として−３が算出されると、画素電極に０Ｖ、基板電極に１５Ｖを印加することを３回行なう。
【００５３】
図８は、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００により実行される処理の流れを説明するフローチャートの一例である。ステップＳ５０１において、画像を表わす画像情報を取得する。画像情報は、電気泳動表示装置１００の外部から送信される場合や、電気泳動表示装置１００の図示されていない記憶回路などから読出される場合もある。ステップＳ５０２においては、取得された画像情報が表わす画像の各画素の明度レベルを算出する。ステップＳ５０３において、算出された明度レベルを用いて、各画素に対応する画素電極と基板電極との間に書込電圧パルスを印加する回数を算出する。ステップＳ５０５においては、印加電圧制御回路１０２５を用いて、各画素に対応する画素電極と基板電極とに、ステップＳ５０４に算出された回数の書込電圧パルスを印加する。
【００５４】
図９は、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌとに印加される電圧のタイミングチャートの一例を示す。図９においては、Ｔが１フレーム期間に対応している。Ｔをｎ分割したＴ／ｎの時間の間に、順次ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍが一回選択され、１個の書込電圧パルスが印加される。したがって、１フレーム期間の間に、各ゲート線がｎ回選択され、画素の明度レベルに応じて算出された回数の書込電圧パルスを画素電極と基板電極に印加する構成となっている。
【００５５】
図９を参照すると、１回目の印加においては、Ｔ／ｎの間に、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍそれぞれは、パルスＰ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、…、Ｐｍ１が印加される。同様にｎ回目の印加においては、Ｔ／ｎの間に、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍそれぞれは、パルスＰ１ｎ、Ｐ２ｎ、Ｐ３ｎ、…、Ｐｍｎが印加される。
【００５６】
また、データ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌそれぞれには、ゲート線Ｇ１にＰ１１が印加される間、ｄ１１１、ｄ１２１、…、ｄ１ｌ１の電圧が印加され、ゲート線Ｇ２にＰ２１が印加される間、ｄ２１１、ｄ２２１、…、ｄ２ｌ１が印加される。したがって、例えば、ゲート線Ｇ３とデータ線Ｄ２との交叉位置の画素について、ｋ回または−ｋ回の回数を印加回数制御回路１０２４が算出した場合には、ｄ３２１、ｄ３２２、ｄ３２３、…、ｄ３２ｎのうち、ｋ個のものが画素の反射率を変化させる電圧（例えば、ｋの符号に応じて１５Ｖや−１５Ｖ）となり、残りが画素の反射率を実質的に変化させない電圧（例えば、０Ｖ）となる。画素の反射率を変化させる電圧となるｋ個のものは、ｄ３２１、ｄ３２２、ｄ３２３、…、ｄ３２ｎのうちの最初のｋ個であってもよい。あるいは、最後のｋ個であってもよい。あるいは、ランダムにｄ３２１、ｄ３２２、ｄ３２３、…、ｄ３２ｎの中からｋ個が選択されてもよい。
【００５７】
なお、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍの全てがそれぞれ１回選択され、次に連続してゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍの全てがそれぞれ１回選択されてもよいし、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍの全てがそれぞれ１回選択されてから所定の時間が経過した後に、次にゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍの全てがそれぞれ１回選択されるようになっていてもよい。ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍの全てがそれぞれ１回選択される期間のことを「１フィールド期間」という場合がある。
【００５８】
図９を参照すると、１フレーム期間であるＴの時間内に、各ゲート線を複数回選択されることになる。これは、通常のアクティブマトリックス駆動によって1フレーム期間に各ゲート線を１回選択するだけでは、電気泳動表示材料の体積抵抗率（例えば１０９Ωｃｍ）が小さく、したがって電気泳動表示材料のリーク電流が大きくなる場合には、ゲート線選択時のデータ線から注入された電荷が減少し、電気泳動表示材料に印加される実効的な電圧（上述の保持電圧）が低下するからである。このため、反射率の変化が不十分となる。
【００５９】
以上のように、本願発明者は、保持電圧に応じて電気泳動表示材料の反射率が変化する現象に着目し、各画素に対応する画素電極と基板電極との間に書込電圧を印加する回数に応じて保持電圧を大きくすることができることに想到し、中間階調の表示を行なうことができることを見出した。
【００６０】
本実施形態では、表示するべき画素の明度レベルに応じた回数の書込電圧パルスが画素電極と基板電極との間（画素用電極間）に印加されるので、この印加回数に応じて、中間階調の明るさや種々の色の表示が可能となる。
【００６１】
（実施形態２）
本発明の実施形態２として、制御部による書込電圧パルスの印加の前に、表示されている画像を消去するための電圧を印加する電気泳動表示装置について主に説明する。
【００６２】
図１０は、本発明の実施形態２に係る電気泳動表示装置の機能ブロック図の一例を示す。電気泳動表示装置７００は、表示パネル１０１と、制御部７０１とを備える。制御部７０１の構成の一例としては、画像消去回路７０２を有し、さらに印加電圧制御回路１０２５と、印加回数制御回路１０２４とを用いて構成する例がある。また、電気泳動表示装置７００は、必要に応じて、印加電圧制御回路１０２５と、ゲート線駆動回路１０２１と、データ線駆動回路１０２２と、基板電極駆動回路１０２３とを備えていてもよい。従って、本実施形態に係る電気泳動表示装置は、実施形態１に係る電気泳動表示装置がさらに画像消去回路７０２を備える構成となっていると説明することができる。
【００６３】
本実施形態においては、制御部７０１による書込電圧パルスの印加の前に、画素用電極間に、いずれかの極性の消去電圧が印加される。この場合、消去電圧は、画素用電極間の全てにほぼ同時に印加されるようになっていてもよい。このようにすると全画素の表示内容を一度に消去等でき消去電圧の印加時間を短縮できるからである。
【００６４】
画像消去回路７０２と、印加電圧制御回路１０２５と、印加回数制御回路１０２４とが制御部７０１に備わっている場合には、印加回数制御回路１０２４による電圧の印加の前に、複数の画素に対応する画素電極と基板電極との間に電位差を生じさせる消去電圧を印加する。消去電圧により、いずれかの極性の電位差が画素電極と基板電極との間に生ずる。消去電圧による電位差の極性、大きさ及び印加時間は、消去電圧を印加した後の表示パネル１０１の画素全体における色の反射率をどのように設定するかに依存して適宜設定される。
【００６５】
例えば、消去電圧を印加した後に、画素全体を黒色にしたい場合、黒色の帯電粒子が正の電荷を帯電していれば、全ての画素電極よりも全ての基板電極の電位を低くするように、ゲート線駆動回路１０２１、データ線駆動回路１０２２、基板電極駆動回路１０２３を動作させる。例えば、基板電極駆動回路１０２３は０Ｖを印加し、データ線駆動回路１０２２は、全てのデータ線に１５Ｖを印加し、ゲート線駆動回路１０２１は、全てのゲート線に、トランジスタ１０４をオン状態にする電圧を印加する。これにより、全ての画素電極にほぼ同時に消去電圧が印加される。ゲート線駆動回路１０２１が、全てのゲート線に、トランジスタ１０４をオン状態にする電圧を印加する時間の長さは、応答時間以上とするのが好ましい。通常、消去電圧の印加時間が応答時間以上でないと前記帯電粒子が一方の電極（例えば、画素電極）から他方の電極にすべて移動することができないからである。ただし、消去電圧を印加する前の電圧の印加の状況によっては、トランジスタ１０４をオン状態にする電圧を印加する時間の長さは応答時間よりも短くしてもよい場合がある。
【００６６】
また、画像消去回路７０２は、消去電圧を１または複数回に分けて印加してもよい。例えば、１００ミリ秒ずつ５回の消去電圧の印加を５０ミリ秒の時間間隔をあけて印加する。あるいは、５００ミリ秒の長さの消去電圧を印加する場合、２５０ミリ秒の消去電圧を印加し、１００ミリ秒の電圧を印加しない時間があり、その後２５０ミリ秒の消去電圧を印加してもよい。あるいは、２００ミリ秒の消去電圧を印加し、電圧を印加しない時間を経過した後、２００ミリ秒より長い３００ミリ秒の消去電圧を印加してもよい。あるいは、逆に最初に３００ミリ秒の消去電圧の印加を行ない、電圧を印加しない時間を経過した後、２００ミリ秒の消去電圧を印加する。また、消去電圧を１または複数回に分けて印加する場合、消去電圧の印加の時間長の和は、応答時間以上が好ましい場合や、消去電圧を印加する前の電圧印加の状況などによっては、応答時間未満が好ましい場合もある。なお、消去電圧を、電圧印加の間に、電圧印加を行なわない休止時間を、挿入して複数回に分けて印加する場合を、「消去電圧を間欠して印加する」という。
【００６７】
なお、基板電極の電圧を基準にすれば、「複数の画素に対応する画素電極と基板電極との間に電位差を生じさせる消去電圧を印加する」ことは、前記画素電極にいずれかの極性の消去電圧を印加すると言い換えることができる。
【００６８】
図１１は、本実施形態におけるゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとデータ線Ｄ１、Ｄ２，…、Ｄｌとに印加される電圧のタイミングチャートの一例を示す。図９に示すタイミングチャートに従って、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌとに電圧を印加するに先だって、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍそれぞれに、時間Ｅｔの幅を有するパルスｐｅ１、ｐｅ２、ｐｅ３、…、ｐｅｍをほぼ同時に印加する。同時に、データ線Ｄ１、Ｄ２、…Ｄｌには、パルスｄｅ１、ｄｅ２、…、ｄｅｌを印加する。このようなパルスｐｅ１、ｐｅ２、ｐｅ３、…、ｐｅｍ、ｄｅ１、ｄｅ２、…、ｄｅｌの印加により、表示パネル１０１は、所定の一色だけの画像が表示され、パルスｐｅ１、ｐｅ２、ｐｅ３、…、ｐｅｍ、ｄｅ１、ｄｅ２、…、ｄｅｌを印加する前に表示されていた画像が消去される。なお、Ｅｔは、上述したように応答時間以上となることが好ましいが、所定の場合には応答時間未満とするのが好ましいこともある。
【００６９】
パルスｐｅ１、ｐｅ２、ｐｅ３、…、ｐｅｍ、ｄｅ１、ｄｅ２、…、ｄｅｌを印加した後は、図８のフローチャートに従って、取得した画像情報の画素の明度レベルを算出し、画素電極と基板電極とに書込電圧パルスを印加する回数を算出し、書込電圧パルスの印加を行なう。
【００７０】
本実施形態によれば、画像の表示に先立って、その前に表示パネルに表示されていた画像が消去され、特定の一色の表示がされるので、前に表示されていた画像の影響を排除して中間階調を含む画像の表示を容易に行なうことができる。
【００７１】
（実施形態３）
本発明の実施形態３として、制御部による書込電圧パルスの印加の前に、画素電極と基板電極との間に交番電圧を印加する電気泳動表示装置について説明する。
【００７２】
図１２は、本発明の実施形態３に係る電気泳動表示装置の機能ブロックの一例を示す。電気泳動表示装置９００は、表示パネル１０１と、制御部９０１を備える。制御部９０１の構成の一例としては、交番電圧印加回路９０２と、印加電圧制御回路１０２５と、印加回数制御回路１０２４とをさらに備える例がある。また、電気泳動表示装置７００は、必要に応じて、ゲート線駆動回路１０２１と、データ線駆動回路１０２２と、基板電極駆動回路１０２３とを備えていてもよい。したがって、本実施形態に係る電気泳動表示装置は、実施形態１に係る電気泳動表示装置がさらに交番電圧印加回路９０２を備える構成となっていると説明することができる。
【００７３】
本実施形態においては、書込電圧パルスの印加に先立って、画素用電極間に交番電圧が印加される。交番電圧とは、所定の周波数にて正の電圧と負の電圧とが交互に交替する電圧である。また、一般的には、正の電圧と負の電圧との絶対値は略等しい。ただし、正の電圧と負の電圧との絶対値は異なっていてもよい。例えば、１０ヘルツにて、１５Ｖと−１５Ｖとが交互に繰り返される電位である。また、交番電圧は、画素電極の全てにほぼ同時に印加されるようになっていてもよい。
【００７４】
制御部９０１が交番電圧印加回路９０２を備える場合には、交番電圧印加回路９０２は、印加回数制御回路１０２４による書込電圧パルスの印加の前に、各画素に対応する画素用電極間に、ほぼ同一に交番電圧を生じさせる電圧を印加する。
【００７５】
本実施形態では、例えば、基板電極駆動回路１０２３は０Ｖを印加し、データ線駆動回路１０２２は、全てのデータ線に交番電圧を印加し、ゲート線駆動回路１０２１は、全てのゲート線に、トランジスタ１０４をオン状態にする電圧を印加するようになっていてもよい。これにより、全ての画素用電極間にほぼ同時に交番電圧が印加される。
【００７６】
なお、基板電極の電圧を基準にすれば、「画素電極と基板電極とに、交番電圧を生じさせる電圧を印加する」ことは、画素電極に交番電圧を印加すると言い換えることができる。
【００７７】
交番電圧の正の電圧と負の電圧との大きさ、周波数、パルスの幅、印加時間は、交番電圧を印加した後の表示パネル１０１の画素全体における色の反射率をどのようにするか、などに依存して適宜設定される。
【００７８】
図１３は、本実施形態におけるゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌとに印加される電圧のタイミングチャートの一例を示す。図９に示すタイミングチャートに従って、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍとデータ線Ｄ１、Ｄ２、…、Ｄｌとに電圧を印加するに先だって、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｍそれぞれに、時間Ｐｔの幅を有するパルスｐａ１、ｐａ２、ｐａ３、…、ｐａｍをほぼ同時に印加する。同時に、データ線Ｄ１、Ｄ２、…Ｄｌには、交番電圧ｄｐ１、ｄｐ２、…、ｄｐｌを印加する。このようなパルスｐａ１、ｐａ２、ｐａ３、…、ｐａｍ、ｄｐ１、ｄｐ２、…、ｄｐｌの印加により、表示パネル１０１には、色の反射率が所定の周波数にて変化することになる。交番電圧の印加の後には、表示パネル１０１には交番電圧の周波数、最大電圧、最小電圧、印加時間及び最後のパルスの電位に応じた反射率の一色の色が表示される。
【００７９】
交番電圧のパルスの印加時間は応答時間以下が好ましい。ただし、交番電圧のパルスの印加時間が前記電気泳動表示材料の応答時間以下であるときは、交番電圧の最後のパルスの極性として、前記画素が例えば黒色になるように選択した場合であっても、前記帯電粒子の応答が不十分となり、前記帯電粒子の泳動距離が短くなるので、実施形態２におけるように消去電圧を加えて前記画素を黒色にした後よりも、黒色の反射率が高くなる場合がある。したがって、実施形態１にて説明したように、印加回数制御回路１０２４の動作においては、負の回数などが用いられる必要がある。
【００８０】
なお、交番電圧の印加により、帯電粒子および帯電粒子の周囲に存在するイオンが交番電圧に応答する。このため、前記電気泳動表示材料の帯電粒子等の分散性が高まり、帯電粒子の凝集が抑制され、帯電粒子の画素電極と基板電極との間の移動が良好となる。
【００８１】
また、本実施形態に係る電気泳動表示装置は、実施形態２に係る電気泳動表示装置のように、画像消去回路を有していてもよい。この場合、印加回数制御回路１０２４による書込電圧パルスの印加の前に、消去電圧の印加と交番電圧の印加とが行なわれる。消去電圧の印加を行なってから、交番電圧の印加を行なってもよいし、交番電圧の印加を行なってから、消去電圧の印加を行なってもよい。ただし、消去電圧の印加の前に交番電圧の印加を行なうのが好ましい。
【００８２】
あるいは、画像消去回路を用いる代わりに、交番電圧の最初の数個の電圧パルスに印加によってすべての画素の表示履歴を消失させることができることを利用して、前記交番電圧の最後のパルスを消去電圧となるパルスとして印加することができる。この交番電圧及び消去電圧の印加は、書込電圧パルスの印加の前に印加される正の電圧と負の電圧とが交互に交替する電圧パルス列が印加されるとき、電圧パルス列の最後のパルスを除く電圧パルス列が交番電圧であり、電圧パルス列の最後のパルスが消去電圧のパルスであるとも説明ができる。したがって、交番電圧の最後のパルスの極性は、消去電圧の極性と逆の極性となる。
【００８３】
交番電圧の最後のパルスを消去電圧となるパルスとして印加することにより、交番電圧の印加に消去電圧の印加が含まれるので、実施形態２で例示した消去電圧をさらに印加する必要がなくなるので、前記表示パネルへの画像の書き込みをより高速に行なうことができるようになる。ここで、表示履歴がないとは、交番電圧を印加する直前の画素の明度に応じて交番電圧を印加した後の画素の明度が影響を受けないことをいう。
【００８４】
なお、上述のように交番電圧の最後の電圧パルスが消去電圧のパルスとして作用させるようになっている場合には、消去電圧の印加時間は、交番電圧の最後の電圧パルスの印加時間と同じであってもよいし、長くなっていてもよい。消去電圧の印加時間を交番電圧の最後の電圧パルスの印加時間と同じとすれば、消去電圧の印加を交番電圧の印加として行なうことができ、回路などの構成を簡略化できるなどの効果がある。また、消去電圧の印加時間は、消去電圧の前に印加される交番電圧の影響により前記帯電粒子の分散性が向上しているので前記応答時間以下の印加時間で前記画素を黒色または白色とすることができるので、前記電気泳動表示材料の応答時間の長さ以下とすることもできる。
【００８５】
本実施形態では、交番電圧が印加されるので、帯電粒子の画素電極と基板電極との間の移動が良好となる。さらに、前記交番電圧の最後の電圧パルスを消去電圧として作用させることができるため、より高品質な画像の中間階調表示などの高速表示が可能となる。
【００８６】
（測定例）
以上説明した実施形態に係る電気泳動表示装置を実際に動作させた場合の反射率とコントラストの変化について実際に測定を行なった。すなわち、一般的な電気泳動表示材料を、画素電極と基板電極との間に挟持するように保持して封入し、黒色の帯電粒子が基板電極の側に存在し、白色の帯電粒子が画素電極の側に存在する状態から、白色の帯電粒子が基板電極の側に存在し、黒色の帯電粒子が画素電極の側に存在する状態になるように、黒色の帯電粒子と白色の帯電粒子を移動させるために所定の書込電圧パルスを画素電極と基板電極の間に印加した。すなわち、ゲート線にゲート選択時間が１００マイクロ秒の電圧パルスを印加することを１００ミリ秒の時間間隔を開けて所定の回数繰り返し行ない、データ線にはゲート線の選択に同期して所定の電圧パルスを繰り返し印加した。
【００８７】
図１４は、ゲート線にこのような電圧パルスを印加した回数に対して、黒色の反射率である黒反射率と、白色の反射率である白反射率と、黒反射率に対する白反射率の大きさであるコントラストとの変化のグラフを示す。
【００８８】
図１４のグラフに示すように、ゲート線にゲート選択時間が１００マイクロ秒の電圧パルスを印加する回数が増える程、白反射率が上昇していることがわかる。また、コントラストも上昇していることがわかる。
【００８９】
（実施例）
図１５から図２１を参照して、本発明の種々の実施例について説明を行なう。
【００９０】
図１５は、図１６から図２１までの実施例に共通して用いられる表示パネルの模式図である。図１５を参照すると、３本のゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が配置され、２本のデータ線Ｄ１、Ｄ２がゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に略直交して配置されている。そして、Ｇ１とＤ１、Ｇ２とＤ１、Ｇ３とＤ１、Ｇ１とＤ２、Ｇ２とＤ２及びＧ３とＤ２との交叉位置それぞれに画素要素１、２、３、４、５、６が配置されている。図１６から図２１に示した実施例では、１フレーム期間Ｔは９個の前記フィールド期間からなる。したがって、画素要素１、２、３、４、５、６は、前記ゲート線の第一の走査では画素要素１と４、画素要素２と５、画素要素３と６が順次選択され、これが９回繰返されて走査が行なわれる。
【００９１】
したがって、以下に説明する実施例においては、例えば印加回数制御回路１０２４が印加電圧制御回路１０２５を用いて、それぞれの画素要素に最大９回の書込電圧パルスを印加できる。また、最大９回の書込電圧パルスの印加の前後には、画素要素１が最も所定の色の反射率の変化が大きくなり、次いで、画素要素２と５が、その次が画素要素３と４が続くように書込電圧パルスの印加回数が制御される。また、画素要素６は、反射率が変化しないように制御される。例えば、最大９回の書込電圧パルスの印加の後には、画素要素１が白色となり、画素要素２と５がやや薄い灰色となり、画素要素３と４が灰色となり、画素要素６が黒色となるように制御される。なお、以下の例では、白色の帯電粒子が正に帯電し、黒色の帯電粒子が負に帯電した場合を例として説明しているが、帯電の極性が逆の場合も本発明の方法と同様の方法が適用される。
【００９２】
（実施例１）
図１６は、それぞれの画素要素にそれぞれの回数の書込電圧パルスを印加する前に、消去電圧を印加する場合について説明する図である。すなわち、主に実施形態２に対応している。
【００９３】
図１６に示すように、最大９回の書込電圧パルスの印加の前に、消去電圧（図１６ではリセットパルスと表記されている）が印加される。消去電圧の印加は、例えば前述のとおり、全てのゲート線に同時に電圧パルスを印加して画素電極間にトランジスタ１０４をオン状態とする電圧パルスを印加し、これに同期して全てのデータ線に消去電圧を印加することにより行なう。なお、消去電圧を印加する期間が長くなればそれに応じてゲート選択時間を長くすることができる。例えば、消去電圧の印加をする時間が応答時間程度であればゲート選択時間も応答時間程度にとることができる。消去電圧の大きさは、−Ｖとなっている。この消去電圧の印加により、全ての画素要素は黒色となる。なお、消去電圧は応答時間程度の期間、印加することが好ましい。例えば、消去電圧を応答時間以上印加する。このように応答時間程度の期間、消去電圧を印加することにより、反射率が略最小または略最大となるからである。これによって、消去電圧の印加の後、制御部による書込電圧パルスの印加によって中間階調表示を良好に行なうことができる。ただし、消去電圧を印加する前の電圧印加の状況によっては帯電粒子の分散性に違いがあるので消去電圧の印加期間は応答時間未満とできる場合もある。
【００９４】
消去電圧の印加の後、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がＴ/９の間に順次走査され、それに同期してデータ線Ｄ１、Ｄ２には、おのおのの画素要素に所望の電圧が印加されるように、所定の書込電圧パルスが印加され、これが９回繰り返される。画素要素１には、毎回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素２と５とには、６回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素３と４とには、３回Ｖの書込電圧パルスが印加される。また、画素要素６には、毎回０Ｖが印加される場合と−Ｖが印加される場合とがある。−Ｖの電圧を消去電圧として印加されたので、０Ｖが印加されても、−Ｖが印加されても、帯電粒子の実質的な移動は発生しないからである。
【００９５】
なお、消去電圧の印加の後の書込電圧パルスの印加による平均の電圧値は、画素要素１〜６について、図１６に示すように、それぞれＶ、２Ｖ／３、Ｖ／３、Ｖ／３、２Ｖ／３、０または−Ｖとなる。各画素要素の明度は、この平均の電圧値に応じた明度となる。
【００９６】
（実施例２）
図１７は、制御部が、それぞれの画素要素にそれぞれの回数の書込電圧パルスを印加する前に、消去電圧を１または複数回間欠して印加する場合について説明する図である。すなわち、主に実施形態２に対応する。
【００９７】
図１７に示すように、最大９回の書込電圧パルスの印加の前に、消去電圧−Ｖを印加することと消去電圧の印加をしないことを交互に繰り返している。消去電圧の印加等は、例えば前述のとおり、全てのゲート線にトランジスタ１０４をオン状態とする電圧パルスを印加し、これに同期して全てのデータ線に電圧パルスを印加して、画素電極間に消去電圧を印加することと消去電圧を印加しないことを交互に繰り返すことにより行なう。パルス状の消去電圧（あるいは、間欠した消去電圧）を印加することにより、全ての画素要素は黒色となる。
【００９８】
間欠した消去電圧を用いる理由は、直流電圧を連続して長時間印加すると、表示のいわゆる焼き付きや溶媒の対流によってコントラストの低下が生じるからである。間欠した消去電圧の印加により、直流電圧の印加時間を短くすることができ、表示の焼き付きや溶媒の対流によるコントラストの低下を抑制し、表示の品質を向上させることができる。
【００９９】
また、間欠した消去電圧の印加時間の総和は、応答時間程度となることが好ましい。例えば、間欠した消去電圧の印加時間を応答時間以上とする。このような間欠した消去電圧の印加により、反射率が略最小または略最大となるからである。これによって、印加回数制御回路１０２４による電圧パルスの印加によって中間階調表示を良好に行なうことができる。ただし、消去電圧を印加する前の電圧印加の状況によっては帯電粒子の分散性に違いがあるので消去電圧の印加期間の総和は応答時間以下とできることもある。
【０１００】
１または複数回間欠した消去電圧の印加の後、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がＴ/９の間に順次走査され、それに同期してデータ線Ｄ１、Ｄ２には、おのおのの画素要素に所望の電圧が印加されるように、所定の電圧パルスが印加され、これが９回繰り返される。画素要素１には、毎回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素２と５とには、６回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素３と４とには、３回Ｖの書込電圧パルスが印加される。また、画素要素６には、毎回０Ｖが印加される場合と−Ｖが印加される場合とがある。
【０１０１】
（実施例３）
図１８は、制御部がそれぞれの画素要素にそれぞれの回数の書込電圧パルスを印加する前に、交番電圧が印加される場合について説明する図である。すなわち、主に実施形態３に対応している。
【０１０２】
図１８に示すように、最大９回の電圧の印加の前に、Ｖと−Ｖとの電圧を交互に印加している。交番電圧の印加は、例えば前述のとおり、全てのゲート線にトランジスタ１０４をオン状態とする電圧パルスを印加し、これに同期して全てのデータ線に電圧パルスを印加して画素電極間に交番電圧を印加することにより行なう。その後、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がＴ/９の間に順次走査され、それに同期してデータ線Ｄ１、Ｄ２には、おのおのの画素要素に所望の電圧が印加されるように、所定の電圧パルスが印加され、これが９回繰り返される。画素要素１には、毎回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素２と５とには、６回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素３と４とには、３回Ｖの書込電圧パルスが印加される。また、画素要素６には、毎回０Ｖが印加される場合と−Ｖが印加される場合とがある。
【０１０３】
交番電圧は交互に正極性と負極性との間を遷移する電圧パルスであるから、電気泳動表示材料の帯電粒子は、交番電圧の極性に反応し、例えば白色の帯電粒子と黒色の帯電粒子とは互いに別の電極方向へ移動する。したがって、交番電圧の最後の電圧パルスの極性に応じて、電気泳動表示材料は、所定の反射率になる。交番電圧の最後の極性の電圧パルスによって実現される電気泳動表示材料の反射率は、消去電圧を印加した場合と同様の効果となることから、書込電圧パルスの印加に先立って交番電圧を印加するときは、交番電圧の最後のパルスの極性を、画像を消去すべき極性に選択すること、すなわち交番電圧の最後のパルスの極性が前記消去電圧の極性にすること、により、新たな消去電圧を印加することを省略することができる。このため、短時間に中間階調表示を行なうことができる。
【０１０４】
なお、交番電圧の周波数は、１０ヘルツ以上２００ヘルツ以下の範囲が好ましく、特に２０ヘルツ以上１００ヘルツ以下の範囲がより好ましい。交番電圧の周波数が小さく、例えば１０ヘルツ未満であると、表示パネルにフリッカが表示されていると視認され、表示の品質が損なわれる場合がある。また、電気泳動表示材料に含まれるイオン物質が数十キロヘルツ程度の高い周波数まで応答するので、交番電圧の周波数が高く、例えば２００ヘルツを超えると、帯電粒子の分散性を向上させる効果は生じるかもしれないが、帯電粒子の交番電圧への追随性が低くなる。このため、書込電圧パルスの印加によって中間階調表示が良好に行えなくなる場合がある。
【０１０５】
（実施例４）
図１９は、制御部がそれぞれの画素要素にそれぞれの回数の書込電圧パルスを印加する前に、交番電圧を印加し、消去電圧を印加することを、交番電圧、消去電圧の順で行なう場合について説明する図である。すなわち、主に実施形態３に対応し、例えば実施形態３に係る電気泳動表示装置が、画像消去回路を有する場合である。
【０１０６】
図１９に示すように、１画素要素あたり最大９回の書込電圧パルスの印加の前に、まず、Ｖと−Ｖとの電圧を交互に印加して交番電圧を印加し、−Ｖの消去電圧を印加している。交番電圧と消去電圧の印加は、例えば前述のとおり、全てのゲート線にトランジスタ１０４をオン状態とする電圧パルスを印加し、これに同期して全てのデータ線に電圧パルスを印加して画素電極間に交番電圧と消去電圧とをこの順に印加することにより行なう。その後、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がＴ/９の間に順次走査され、それに同期してデータ線Ｄ１、Ｄ２には、おのおのの画素要素に所望の電圧が印加されるように所定の電圧パルスが印加され、これが９回繰り返される。画素要素１には、毎回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素２と５とには、６回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素３と４とには、３回Ｖの書込電圧パルスが印加される。また、画素要素６には、毎回０Ｖが印加される場合と−Ｖが印加される場合とがある。
【０１０７】
なお、本実施例において、交番電圧の印加の後に印加される−Ｖの消去電圧の印加時間は、応答時間よりも小さいのが好ましい。その消去電圧を応答時間程度印加しなくても、その消去電圧の印加の前に交番電圧が印加されているので、帯電粒子の均一分散性が高まっている。このため、−Ｖの交番電圧を印加した直後から1フレーム期間内においては、−Ｖの消去電圧の印加による帯電粒子の移動が良好となると考えられ、応答時間よりも小さい消去電圧の印加であっても反射率を略最小または略最大とすることができる。印加回数制御回路１０２４による消去電圧の印加によって中間階調表示が良好に行える。もし、消去電圧の印加時間が長くなると、電気泳動表示材料の溶媒の対流などが生じ、反射率が、最小の反射率から大きくなったり、最大の反射率から小さくなったりもする。また、消去電圧の印加時間を応答時間より小さくすることにより、画像を表示パネルに表示するのに要する時間を短縮することができる。
【０１０８】
（実施例５）
図２０は、制御部がそれぞれの画素要素にそれぞれの回数の書込電圧パルスを印加する前に、交番電圧を印加し、パルス状の消去電圧を印加することを、交番電圧、消去電圧の順に行なう場合について説明する図である。すなわち、主に実施形態３に対応し、例えば実施形態３に係る電気泳動表示装置が、画像消去回路を有する場合であり、実施形態２の変形として画像消去回路がパルス状の消去電圧を印加する場合に対応している。
【０１０９】
図２０に示すように、１画素要素あたり最大９回の書込電圧パルスの印加の前に、Ｖと−Ｖとの電圧を交互に印加している。そして、−Ｖの消去電圧を間欠して印加している。交番電圧と消去電圧の間欠印加は、例えば前述のとおり、全てのゲート線にトランジスタ１０４をオン状態とする電圧パルスを印加し、これに同期して全てのデータ線に電圧パルスを印加して画素電極間に交番電圧と消去電圧を間欠して印加することにより行なう。その後、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がＴ/９の間に順次走査され、それに同期してデータ線Ｄ１、Ｄ２には、おのおのの画素要素に所望の電圧が印加されるように所定の電圧パルスが印加され、これが９回繰り返される。画素要素１には、毎回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素２と５とには、６回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素３と４とには、３回Ｖの書込電圧パルスが印加される。また、画素要素６には、毎回０Ｖが印加される場合と−Ｖが印加される場合とがある。
【０１１０】
なお、間欠した消去電圧の印加時間の総和は、応答時間よりも小さいのが好ましい。応答時間程度の時間、間欠した消去電圧を印加しなくても、その消去電圧の印加の前に交番電圧が印加されているので、帯電粒子の均一分散性が高まっている。このため、消去電圧の印加による帯電粒子の移動が良好となると考えられ、応答時間よりも小さい消去電圧の印加であっても反射率を略最小または略最大とすることができる。これによって印加回数制御回路１０２４による電圧パルスの印加によって中間階調表示が良好に行える。また、間欠した消去電圧の印加時間を小さくすることにより、画像を表示パネルに表示するのに要する時間を短縮することができる。
【０１１１】
（実施例６）
図２１は、制御部がそれぞれの画素要素にそれぞれの回数の書込電圧パルスを印加する前に、交番電圧を印加し、その後、−Ｖの電圧パルスを所定回数印加する場合について説明する図である。すなわち、主に実施形態３に対応し、例えば実施形態３に係る電気泳動表示装置が、画像消去回路を有する場合である。
【０１１２】
図２１に示すように、１画素要素あたり最大９回の書込電圧パルスの印加の前に、Ｖと−Ｖとの電圧を交互に印加している。そして、−Ｖの電圧パルスを、所定回数印加し、交番電圧の印加は、例えば前述のとおり、全てのゲート線にトランジスタ１０４をオン状態とする電圧パルスを印加し、これに同期して全てのデータ線に電圧パルスを印加して画素電極間に交番電圧を印加することにより行なう。その後、ゲート線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３がＴ/１２の間に順次走査され、それに同期してデータ線Ｄ１、Ｄ２には、おのおのの画素要素に所望の電圧が印加されるように所定の電圧パルスが印加され、これが１１回繰り返される。最初の２回のゲート線の走査で各画素要素には−Ｖの書込電圧パルスを、所定回数（２回）印加し、その後、画素要素１には、毎回Ｖの書込電圧パルスが印加され、画素要素２と５とには、６回のＶの書込電圧パルスが印加され、画素要素３と４とには、３回Ｖの書込電圧パルスが印加される。また、画素要素６には、毎回０Ｖが印加される場合と−Ｖの書込電圧パルスが印加される場合とがある。
【０１１３】
交番電圧により正極性と負極性との電圧パルスが交互に印加される。このため、電気泳動表示材料は、交番電圧の極性に反応し、白色の帯電粒子と黒色の帯電粒子は、互いに反対の方向に移動する。したがって、交番電圧の最後の電圧パルスの極性に応じて、電気泳動表示材料は所定の反射率を有することになる。すなわち、交番電圧の最後の電圧パルスによって設定された反射率は、消去電圧の印加と同等の効果を有するものとなり、印加回数制御回路１０２４により印加される複数回の電圧パルスの極性が交番電圧の最後の電圧パルスの極性と逆の場合には、新たに消去電圧を印加することが不要となる。したがって、より短時間に効率的に中間階調表示を行なうことができる。
【０１１４】
しかし、電気泳動表示装置の構成などによっては、交番電圧の最後の電圧パルスによって得られる反射率が所定の基準に達せず、例えば、消去電圧によって黒色の状態にしたいのに、交番電圧の最後の電圧パルスによってその所望の黒色の状態が得られないことがある。この場合であっても本実施例によれば、新たに全画素要素にほぼ同時に消去電圧を印加することなく、印加回数制御回路１０２４により印加される複数回の電圧パルスのうち、最初の数回の書き込み電圧の極性を交番電圧の最後の電圧パルスと同じ極性にし、それに続く他の電圧パルスの極性を交番電圧の最後の電圧パルスの極性と逆にする。これにより、効率的に中間階調の表示が行える。交番電圧を印加回数制御回路１０２４によって複数回の電圧パルスの印加に先立って加えているので、電気泳動表示材料の白色の帯電粒子と黒色の帯電粒子の分散性が高まり、印加回数制御回路によって印加される電圧パルスの最初の数回の電圧パルスによって所望の黒色の状態が得られる。
【０１１５】
本実施例においては、交番電圧が最初に印加されているので、帯電粒子の周囲に存在していたイオンが帯電粒子から離れるなどの現象により帯電粒子の画素電極と基板電極との間の移動が良好となる。したがって、消去電圧を印加する時間は応答時間よりも短い時間で済むことになる。交番電圧が最初に印加されている他の実施例においても同様である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  電気泳動表示装置、１０１  表示パネル、１０２  制御部、１０２１  ゲート線駆動回路、１０２２  データ線駆動回路、１０２３  基板電極駆動回路、１０３  印加回数制御回路、１０２４  印加回数制御回路、１０２５  印加電圧制御回路
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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