(57)【要約】【課題】対象画素の階調制御を容易かつ精度よく実現すること。【解決手段】対象画素対して当該画素の目標階調に応じて決まる回数だけ第１の電圧パルスを印加して第１の表示状態に遷移させ、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向とは逆方向であれば、第１の電圧パルスとは逆極性であって１走査当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第２の電圧パルスを、目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加し、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向と同一方向であれば、第１の電圧パルスと同一極性であって１走査当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第３の電圧パルスを目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加することを特徴とする電気泳動表示装置である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が光透過性を有する一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板の基板面に形成された複数の画素電極と、前記一対の基板のうち他方の基板の基板面に前記複数の画素電極に対向して形成された共通電極と、前記一対の基板間に形成されたスペースに封入された移動速度の異なる少なくとも２種類の帯電粒子を分散させてなる液状体と、前記画素電極と前記共通電極との間に前記帯電粒子を移動させる電位差を発生させる電圧パルスを生成すると共に、前記電圧パルスを印加すべき対象画素を選択する選択信号を生成する駆動回路と、を具備し、
前記駆動回路は、
対象画素対して当該画素の目標階調に応じて決まる回数だけ第１の電圧パルスを印加して第１の表示状態に遷移させ、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向とは逆方向であれば、第１の電圧パルスとは逆極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第２の電圧パルスを、目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加し、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向と同一方向であれば、第１の電圧パルスと同一極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第３の電圧パルスを目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、
前記第２及び第３の電圧パルスとして、前記第１の電圧パルスよりも画素選択時間が短い電圧パルスを生成することを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、
前記第２及び第３の電圧パルスとして、前記第１の電圧パルスと画素選択時間が同じ電圧パルスを生成し、前記第２及び又は第３の電圧パルスを複数階印加する場合の繰り返し周期が、前記第１の電圧パルスの繰り返し周期よりも長いことを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、
前記第１の表示状態に遷移させる前に、対象画素にリセットパルスを印加して、移動速度が遅い帯電粒子を、光透過性を有する基板側の電極に集結させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、
制御対象エリアとなる全画素または所定エリアの画素の全体に対して、各画素の前記画素電極および前記共通電極間に、電圧の極性が交互に反転するシェイキングパルスを印加することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
少なくとも一方が光透過性を有する一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板の基板面に複数の画素電極と、前記一対の基板のうち他方の基板の基板面に前記複数の画素電極に対向して形成された共通電極と、前記一対の基板間に形成されたスペースに封入された移動速度の異なる少なくとも２種類の帯電粒子を分散させてなる液状体と、前記画素電極と前記共通電極との間に前記帯電粒子を移動させる電位差を発生させる電圧パルスを生成すると共に、前記電圧パルスを印加すべき対象画素を選択する選択信号を生成する駆動回路と、を具備した電気泳動表示装置の駆動方法において、
対象画素対して当該画素の目標階調に応じて決まる回数だけ第１の電圧パルスを印加して第１の表示状態に遷移させ、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向とは逆方向であれば、第１の電圧パルスとは逆極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第２の電圧パルスを、目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加し、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向と同一方向であれば、第１の電圧パルスと同一極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第３の電圧パルスを目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界等の作用により可逆的に視認状態を変化させる電気泳動表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気泳動表示装置の階調を制御する方法として、駆動パルスのパルス長を制御しながら対象画素の電極間に電圧を印加する方法（例えば、特許文献１参照）と、パルス長は変化させずに、対象画素の電極間に駆動パルスを印加する回数（印加回数）のみを制御して階調表示を行う方法（例えば、特許文献２参照）とが提案されている。特許文献１に記載の駆動方法では、リセット期間Ｔｒにあっては、各画素電極にリセット電圧を書き込み、次に、書込期間にあっては、画像データの指示する階調値に応じた期間だけ、各画素電極に印加電圧を印加する。この後、各画素電極に共通電極電圧を書き込み、これにより、画素容量に蓄積された電荷を放電し、分散系に電界を作用させるようにする。この後、表示画像を保持する。また、特許文献２に記載の駆動方法では、相対的に移動度が大きくマイナスに帯電した複数の第１粒子と、相対的に移動度が小さくプラスに帯電した複数の第２粒子とを含有する電気泳動層を、対向配置された第１電極及び第２電極で挟んだ構造において、第１電極と第２電極の間に第１電極が第２電極よりも相対的に高電位となる第１電圧を印加し、次いで第１電極と第２電極の間に第１電極が第２電極よりも相対的に低電位となるパルス状の第２電圧を間欠的に複数回印加し、複数回印加される第２電圧の各々は略同一のパルス幅及び略同一の電圧値を有し、第２電圧の印加回数が階調に応じて設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１６７３３号公報
【特許文献２】特開２００９−２３７５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１記載の駆動方法は、純黒色表示から純白色表示までの範囲で直線的な階調変化を実現しようとすると、極めて短いパルスの長さを精密に制御する必要があり、多階調を表現することが困難であった。
また、上述した特許文献２記載の駆動方法では、多階調表示を実現するためには、パルスを高速で多回数印加する必要があり、そのような要求を満たすためにはドライバに高速動作の性能が要求された。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、画素電極に印加するパルス長又は印加タイミングを制御するスイッチング素子又はドライバに対する要求性能を上げることなく、多階調を実現でき、高品質の画像を表示可能な電気泳動表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【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は、少なくとも一方が光透過性を有する一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板の基板面に形成された複数の画素電極と、前記一対の基板のうち他方の基板の基板面に前記複数の画素電極に対向して形成された共通電極と、前記一対の基板間に形成されたスペースに封入された移動速度の異なる少なくとも２種類の帯電粒子を分散させてなる液状体と、前記画素電極と前記共通電極との間に前記帯電粒子を移動させる電位差を発生させる電圧パルスを生成すると共に、前記電圧パルスを印加すべき対象画素を選択する選択信号を生成する駆動回路と、を具備し、前記駆動回路は、対象画素対して当該画素の目標階調に応じて決まる回数だけ第１の電圧パルスを印加して第１の表示状態に遷移させ、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向とは逆方向であれば、第１の電圧パルスとは逆極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第２の電圧パルスを、目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加し、第１の表示状態からみて目標階調が第１の電圧パルスによる階調変化方向と同一方向であれば、第１の電圧パルスと同一極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第３の電圧パルスを目標階調までの階調距離に応じた回数だけ印加することを特徴とする。
【０００７】
この構成により、第１の電圧パルスと、第１の電圧パルスとは逆極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第２の電圧パルスと、第１の電圧パルスと同一極性であって１回当たりの階調変化量が第１の電圧パルスよりも小さい第３の電圧パルスとを組み合わせて階調制御するので、極めて短いパルスの長さを精密に制御し、又はパルスを高速で多回数印加する必要がなくなり、画素電極に印加するパルス長又は印加タイミングを制御するスイッチング素子又はドライバに対する要求性能を上げることなく、多階調を実現できる。
【０００８】
上記電気泳動表示装置において、前記駆動回路は、前記第２及び第３の電圧パルスとして、前記第１の電圧パルスよりも画素選択時間が短い電圧パルスを生成することを特徴とする。これにより、第１の電圧パルスと、第１の電圧パルスよりも画素選択時間が短い電圧パルスとを組み合わせて、目標階調に徐々に近づけるので、極めて短いパルスの長さを精密に制御して目標階調に到達させる場合に比べて、スイッチング素子又はドライバに対する要求性能を緩和できる。
【０００９】
上記電気泳動表示装置において、前記第２及び第３の電圧パルスとして、前記第１の電圧パルスと画素選択時間が同じ電圧パルスを生成し、前記第２及び又は第３の電圧パルスを複数階印加する場合の繰り返し周期が、前記第１の電圧パルスの繰り返し周期よりも長いことを特徴とする。これにより、第２及び第３の電圧パルスとして、前記第１の電圧パルスと画素選択時間が同じ電圧パルスを用いるので、ＴＦＴ等の種類や表示画像の画像データの転送速度の関係で、微小選択時間（例えば、１０μ秒）による書き込みが実現困難な場合に適用可能である。
【００１０】
上記電気泳動表示装置において、移動速度が遅い帯電粒子を、光透過性を有する基板側の電極に集結させても良い。これにより、初期状態から所望の階調表示への移行時間を短縮できる。
【００１１】
上記電気泳動表示装置において、制御対象エリアとなる全画素または所定エリアの画素の全体に対して、各画素の前記画素電極および前記共通電極間に、電圧の極性が交互に反転するシェイキングパルスを印加しても良い。これにより、シェイキングパルスを印加することにより長時間放置されて大きな塊となった帯電粒子をほぐすことができ、その後に印加される書込みパルスにより帯電粒子がより容易に移動可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画素電極に印加するパルス長又は印加タイミングを制御するスイッチング素子又はドライバに対する要求性能を上げることなく、多階調を実現でき、高品質の画像を表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る電気泳動表示装置の全体構成図である。
【図２】上記電気泳動表示装置における画素の電気的な構成を示す回路図である。
【図３】上記電気泳動表示装置における表示部の部分断面図である。
【図４】第１の実施の形態における階調制御を示すフロー図である。
【図５】第１の実施の形態における階調変化の遷移状態を示す図である。
【図６】黒基準及び白基準での反射率変化の特性を示す図である。
【図７】図５に示す階調変化を実現した電圧パルスの組み合わせを示す図である。
【図８】第２の実施の形態における階調制御を示すフロー図である。
【図９】第２の実施の形態における階調変化の遷移状態を示す図である。
【図１０】図９に示す階調変化を実現した電圧パルスの組み合わせを示す図である。
【図１１】標準選択パルスを走査周期Ｔ及び走査周期Ｔ２で繰り返し印加した場合の電極間の電圧変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電気泳動表示装置の全体構成図である。この電気泳動表示装置１は、マトリクス状に画素配置された表示部２と、表示部２に画像信号を供給するデータ線駆動回路３と、表示部２に走査信号を供給する走査線駆動回路４と、表示部２の各画素に共通電位を与える共通電位供給回路５と、装置全体の動作を制御するコントローラ６と、を備えて構成される。このうち、データ線駆動回路３、走査線駆動回路４、共通電位供給回路５およびコントローラ６は、駆動回路を構成する。
【００１５】
表示部２には、データ線駆動回路３から列方向（Ｙ方向）に並列に伸びるｎ本のデータ線Ｘ１からＸｎが延在するとともに、これらのデータ線と交差して走査線駆動回路４から行方向（Ｘ方向）に並列に伸びるｍ本の走査線Ｙ１からＹｍが延在している。表示部２において、データ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）と、走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）とが交差する各交差部に画素２０がそれぞれ形成されている。このように、表示部２には、ｎ行ｍ列のマトリクス状に複数の画素２０が配置されている。
【００１６】
データ線駆動回路３は、コントローラ６から供給されるタイミング信号に基づいて、各データ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）に画像信号を供給する。画像信号は、高電位ＶＨ（例えば、３０Ｖ）または低電位ＶＬ（例えば、０Ｖ）の電位をとる。
【００１７】
走査線駆動回路４は、コントローラ６から供給されるタイミング信号に基づいて、各走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に固定パルス幅の走査信号を順次供給する。これにより、駆動対象となる画素２０に対して、走査信号が供給される。走査信号によって階調制御対象となる画素を選択するので、走査信号のことを選択信号と呼ぶこともできる。
【００１８】
表示部２を構成する各画素２０には、共通電位供給回路５から共通電位線１１を介して共通電位Ｖｃｏｍが印加される。共通電位Ｖｃｏｍは、高電位ＶＨ（例えば、４０Ｖ）又は低電位ＶＬ（例えば、０Ｖ）である。
【００１９】
コントローラ６は、クロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を、データ線駆動回路３、走査線駆動回路４および共通電位供給回路５に供給して各回路を制御する。コントローラ６は、対象画素の階調データをデータ線駆動回路３または共通電位供給回路５に供給する。データ線駆動回路３または共通電位供給回路５は、階調データに応じて書込みパルスの印加回数および電圧値を決定し、走査線駆動回路４の画素行選択動作に同期して対象画素に画像信号または共通電位を供給する。
【００２０】
図２は、画素２０の電気的な構成を示す等価回路図である。表示部２にマトリクス状に配置された各画素２０は同一構成であるので、画素２０を構成する各部には共通の符号を付して説明する。
【００２１】
画素２０は、画素電極２１と、共通電極２２と、電気泳動素子２３と、画素スイッチング用トランジスタ２４と、保持容量２５と、を備えている。画素スイッチング用トランジスタ２４は、例えば、Ｎ型トランジスタで構成される。画素スイッチング用トランジスタ２４は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成することが望ましい。画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートは、対応する行の走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスタ２４のソースは、対応する列のデータ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）に電気的に接続されている。また、画素スイッチング用トランジスタ２４のドレインは、画素電極２１および保持容量２５に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスタ２４は、データ線駆動回路３からデータ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）を介して供給される画像信号を、走査線駆動回路４から対応する行の走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、画素電極２１および保持容量２５に出力する。
【００２２】
画素電極２１には、データ線駆動回路３からデータ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）および画素スイッチング用トランジスタ２４を介して、画像信号が供給される。画素電極２１は、電気泳動素子２３を介して共通電極２２と互いに対向して配置されている。共通電極２２は、共通電位Ｖｃｏｍが供給される共通電位線１１に電気的に接続されている。
【００２３】
電気泳動素子２３は、複数の電気泳動粒子を含んでなる液体であり、電極間に図示しない封止材にて漏れ出さないように保持されている。
【００２４】
保持容量２５は、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなり、一方の電極が画素電極２１および画素スイッチング用トランジスタ２４に電気的に接続され、他方の電極が共通電位線１１に電気的に接続されている。保持容量２５によって、画像信号を一定期間維持することができる。
【００２５】
次に、電気泳動表示装置１の表示部２の具体的な構成について、図３に基づいて説明する。図３は、電気泳動表示装置１における表示部２の部分断面図である。表示部２は、素子基板２８と、対向基板２９とが、図示しないスペーサを介して対向配置され、基板間に電気泳動素子２３が封入された構成となっている。なお、本実施の形態では、対向基板２９側に画像を表示することを前提として説明する。
【００２６】
素子基板２８は、例えば、ガラスやプラスチック等からなる基板である。素子基板２８上には、ここでは図示を省略するが、図２を参照して上述した画素スイッチング用トランジスタ２４、保持容量２５、走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）、データ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）、共通電位線１１などが作り込まれた積層構造が形成されている。この積層構造の上層側に、複数の画素電極２１がマトリクス状に設けられている。
【００２７】
対向基板２９は、例えば、ガラスやプラスチック等からなる光透過性の基板である。対向基板２９における素子基板２８との対向面上には、共通電極２２が、複数の画素電極２１と対向して形成されている。共通電極２２は、例えば、マグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料から形成されている。
【００２８】
電気泳動素子２３は、正に帯電した黒色粒子８３と、負に帯電した白色粒子８２と、これらの黒色粒子８３および白色粒子８２を分散させる分散媒８１と、からなる電気泳動表示用液であり、素子基板２８と対向基板２９との間に封入されている。また、素子基板２８と対向基板２９との間には、基板間の間隙を規定値に保つための図示しないスペーサが設けられ、基板の端面には間隙を封止するための図示しない封止材が設けられている。
【００２９】
図３において、画素電極２１と共通電極２２との間に、相対的に共通電極２２の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、正に帯電した黒色粒子８３は、クーロン力によって画素電極２１側に引き寄せられるとともに、負に帯電した白色粒子８２は、クーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、表示面側（共通電極２２側）には、白色粒子８２が集まり、表示部２の表示面は白色表示となる。一方、画素電極２１と共通電極２２との間に、相対的に画素電極２１の電位が高くなるように（相対的に共通電極２２の電位が低くなるように）電圧が印加された場合には、正に帯電した黒色粒子８３は、クーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられるとともに、負に帯電した白色粒子８２は、クーロン力によって画素電極２１側に引き寄せられる。この結果、表示面側（共通電極２２側）には、黒色粒子８３が集まり、表示部２の表示面は黒色表示となる。
【００３０】
なお、白色粒子８２、黒色粒子８３に用いる顔料を、例えば、赤色、緑色、青色などの顔料に変えることによって、表示部２の表示面を赤色表示、緑色表示、青色表示などにすることができる。
【００３１】
また、粒子を同じ電界下においた場合に、粒子の大きさ、その他の要因によって、例えば白粒子と黒粒子の移動速度が異なる。本実施の形態においては白粒子の方が黒粒子よりも移動速度が速いものとして説明する。
【００３２】
次に、以上のように構成された電気泳動表示装置１において好適な階調表示を実現するための駆動方法について説明する。階調表示の解像度は、一例として、純黒色表示（最低側飽和反射率）を１階調目、純白色表示（最高側飽和反射率）を１６階調目とする。さらに、１階調目を表示すべき画素を画素１、２階調目を表示すべき画素を画素２、以下同様に対応づけて、１６階調目を表示すべき画素を画素１６とする。
【００３３】
図４及び図５を参照して、画素１から画素１６に対して所要の階調表示を実現するための駆動方法を説明する。図４は画素１から画素１６を所要階調に変化させるまでのフロー図であり、図５は図４に示すフロー図に対応した階調遷移図である。図５において左端に縦（縦軸）に示す番号１から１６は画素番号に対応し、横軸は階調に対応している。画素１から画素１６は、図２に示す画素２０に相当する。
【００３４】
先ず、全画素１〜１６を、黒色表示（１階調目：最低側飽和反射率）へとリセットする（ステップＳ１）。このため、全画素１〜１６に対して、共通電極２２に低電位ＶＬを印加し、画素電極２１に高電位ＶＨを印加する。ステップＳ１のリセット直後は、全画素１〜１６は黒色表示（１階調目）となる。
【００３５】
次に、全画素１〜１６に対して、白書き込みを１回行う（ステップＳ２）。白書き込みは、共通電極２２に高電位ＶＨを印加し、画素電極２１に低電位ＶＬを印加し、書き込み対象画素２０の画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートに走査信号となる標準選択パルスを印加する。共通電極２２に印加される電位と、画素電極２１に印加される電位と、画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートに印加される標準選択パルスによって、画素電極間に印加される第１の電圧パルスが生成される。標準選択パルスのパルス長は、例えば４０μ秒であり、画素２０への白書き込み時間である選択時間は４０μ秒である。走査線駆動回路４が、画素１から画素１６に対して順番に標準選択パルスを印加して全画素１〜１６を１回走査する。標準選択パルスによる白書き込みによって、全画素１〜１６の階調表示は図５に示す“白１回”まで変化する。この結果、画素１及び画素２は、図５に示すように第１の表示状態に到達する。
【００３６】
ここで、白書き込みを行う前に、全画素１〜１６を黒色表示へとリセットする意義について説明する。図６は画素２０を黒色表示の状態から白書き込みの走査を繰り返して白色表示へと階調変化させた場合の変化特性（黒基準）と、画素２０を白色表示の状態から黒書き込みの走査を繰り返して黒色表示へと階調変化させた場合の変化特性（白基準）とを示している。白基準での変化特性に比べて、黒基準での変化特性は１回目走査と２回目走査との変化率の差がより大きいことが判る。このことより、黒基準の方が白基準よりも走査回数の組み合わせによる反射率の選択範囲が広いことが判る。よって、黒基準（黒色表示）から階調変化させることにより反射率の選択範囲が広いので、より所要の階調を実現しやすい。
【００３７】
また、ステップＳ２において白書き込みを１回行う前に、全画素１〜１６に対してシェイキングパルスを印加しても良い。データ線駆動回路３、走査線駆動回路４、共通電位供給回路５及びコントローラ６等からなる駆動回路は、制御対象エリアとなる全画素又は所定エリアの画素に対して、各画素２０の画素電極２１と共通電極２２との間に、短時間に電圧の極性が交互に反転するシェイキングパルスを印加する。
【００３８】
次に、画素１及び画素２を除いた、画素３〜画素１６に対して２回目の白書き込みを行う（ステップＳ３）。走査線駆動回路４が、画素３から画素１６に対して順番に標準選択パルスを印加して全画素３〜１６を１回走査する。この２回目の白書き込みによって、画素３〜１６の階調表示は図５に示す“白２回”まで変化する。２回目の白書き込みによる階調変化量が１回目の白書き込みより小さいのは、図６に示すように黒基準では１回目走査よりも２回目走査の変化量が小さいからである。２回目の白書き込みによって画素１１〜画素１５は第１の表示状態に到達する。
【００３９】
次に、画素３〜画素１０及び画素１６に対して３回目の白書き込みを行う（ステップＳ４）。走査線駆動回路４が、画素３から画素１０及び画素１６に対して順番に標準選択パルスを印加して全画素３〜１０、１６を１回走査する。この３回目の白書き込みによって、画素３〜１０、１６の階調表示は図５に示す“白３回”まで変化する。２回目の白書き込みによる階調変化量が２回目の白書き込みより小さい。３回目の白書き込みによって画素３〜画素１０、画素１６は第１の表示状態に到達する。
【００４０】
次に、画素１から画素１２に対して第１の電圧パルスとは逆極性の第２の電圧パルスによって微小黒書き込みを行って、画素１から画素１２の階調表示を黒色表示側へ折り返す。ここで、微小黒書き込みは、全体の走査時間はそのままとし、書き込み対象画素２０の選択時間を短くして、等価的に画素電極２２への印加電圧を下げて、黒書き込みを行う。等価的に印加電圧を下げるのは微妙な階調制御を容易にするためである。本例では、微小黒書き込みは、標準選択パルスによる標準選択時間（４０μ秒）よりも小さい選択時間（例えば１０μ秒）となる微小選択パルスの印加によって実現される。また、黒書き込みであるので、共通電極２２に低電位ＶＬを印加し、画素電極２１に高電位ＶＨを印加した状態で、微小選択パルスを書き込み対象画素２０の画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートに印加する。微小黒書き込みのための微小選択パルスと、共通電極２２の印加電位と、画素電極２１の印加電位とで、第２の電圧パルスを生成する。
【００４１】
黒色表示側への折り返し対象画素である画素１から画素１２に対して、１回目の微小黒書き込みを行う（ステップＳ５）。走査線駆動回路４が、画素１から画素１２に対して順番に微小選択パルスを印加して画素１から画素１２を１回走査する。例えば、図５に示す画素１２は、白２回の階調位置から黒色表示側へ微小黒書き込み１回で折り返した階調位置を示している。
【００４２】
以下同様に、ステップＳ６〜ステップＳ１５によって、ステップ番号が増加するたびに最終画素番号を１減らしながら、画素２から画素１２に対して、２回目からから１１回目の微小黒書き込みを行う。図５に示す画素１から画素１２の階調表示は微小黒書き込みを打ち切った時点での階調である。
【００４３】
以上の階調制御によって、画素１から第１２までの階調表示が１階調目から１２階調目まで表示できたことになる。
【００４４】
次に、画素１３から画素１６に対して第１の電圧パルスと同一極性であって選択時間の短い第３の電圧パルスによって微小白書き込みを行って、画素１３から画素１６の階調表示を白色表示側へ階調度を継ぎ足す。ここで、微小白書き込みは、微小黒書き込みと同様に、全体の走査時間はそのままとし、書き込み対象画素２０の選択時間を短くして、等価的に画素電極２２への印加電圧を下げて、白書き込みを行う。微小白書き込みのための微小選択パルスと、共通電極２２の印加電位と、画素電極２１の印加電位とで、第３の電圧パルスを生成する。
【００４５】
白色表示側への継ぎ足し対象画素である画素１３から画素１６に対して、１回目の微小白書き込みを行う（ステップＳ１６）。走査線駆動回路４が、画素１３から画素１６に対して順番に微小選択パルスを印加して画素１３から画素１６を１回走査する。例えば、図５に示す画素１３は、白２回の階調位置から白色表示側へ微小白書き込み１回で継ぎ足された階調位置を示している。
【００４６】
以下同様に、ステップＳ１７〜ステップＳ２０によって、ステップ番号が増加するたびに開始画素番号を１増やしながら、画素１３から画素１６に対して、２回目からから５回目の微小白書き込みを行う。図５に示す画素１３から画素１６の階調表示は微小白書き込みを目標階調に到達した時点で打ち切った時点での階調である。
【００４７】
以上の階調制御によって、画素１３から第１６までの階調表示が１３階調目から１６階調目まで表示できたことになる。
【００４８】
すなわち、標準選択時間による白書き込みと、微小選択時間による微小黒書き込み及び微小白書き込みを組み合わせ、黒色表示側への折り返し対象画素と、白色表示側への継ぎ足し対象画素とを選択することにより、画素１から画素１６までの階調表示が１階調目から１６階調目で表示できたことになる。
【００４９】
図７は画素１から画素１６を１階調目から１６階調目で表示したときの、白書き込み回数、微小黒書き込み回数及び微小白書き込み回数の組み合わせ示す図である。図７において横軸に左端が画素１に対応し、右端が画素１６に対応している。
【００５０】
以上の説明では、画素１から画素１６の１６個の画素に対して、１階調目から１６階調目までリニアに変化する階調表示を行う場合について説明した。本実施の形態によれば、任意の表示画像に応じて所望の画素に所望の階調表示が可能であり、表示画像を高精度に再現した階調表示が可能になる。
【００５１】
以上のように、第１の実施の形態によれば、画素電極に印加するパルス長又は印加タイミングを制御するスイッチング素子又はドライバに対する要求性能を上げることなく、多階調を実現でき、高品質の画像を表示できる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電気泳動表示装置について説明する。
第２の実施の形態に係る電気泳動表示装置の構成及び基本的な動作は、前述した第１の実施の形態に係る電気泳動表示装置と同じである。ここでは、第２の実施の形態に係る電気泳動表示装置の所要の階調表示を実現するための駆動方法を説明する。
【００５３】
第１の実施の形態では、標準選択時間（４０μ秒）による白書き込み後、微小選択時間（１０μ秒）による黒又は白書き込みを行って所要の階調表示を得た。ところが、画素スイッチング用トランジスタ２４を構成するＴＦＴ等の種類や、表示画像の画像データの転送速度の関係で、微小選択時間（１０μ秒）による書き込みが実現困難であり、標準選択時間（４０μ秒）を最低選択時間とせざるを得ないケースも考えられる。
【００５４】
第２の実施の形態は、画素選択時間（画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートＯＮ期間に相当）を標準選択時間（４０μ秒）よりも短くしないで、第１の実施の形態と同等の階調表示を行う例である。
【００５５】
そのために、第２の実施の形態は、画素選択時間として標準選択時間（４０μ秒）を適用し、走査周期（電圧パルスの繰り返し周期）を第１の実施の形態の２倍の周期にすることで、等価的に微小選択時間（１０μ秒）による書き込み時の電圧と同等レベルまで下げ、微妙な階調表示を実現する。図１１Ａは、標準選択時間（４０μ秒）のパルス幅を有する標準選択パルスを走査周期Ｔで、画素２０の画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートに対し、繰り返し印加した場合の電極間の電圧を示している。走査周期Ｔでは電圧が十分下がる前に、次の標準選択パルスが印加されるため、平均電圧レベルがＶ１となっている。図１１Ｂは、標準選択時間（４０μ秒）のパルス幅を有する標準選択パルスを走査周期Ｔの２倍の周期Ｔ２（２×Ｔ）で、画素２０の画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートに対し、繰り返し印加した場合の電極間の電圧を示している。倍周期となる走査周期２Ｔでは電圧が十分に下がってから、次の標準選択パルスが印加されるため、平均電圧レベルＶ２が図１１Ａに示すＶ１よりも下がっている。本実施の形態は、走査周期Ｔの２倍の走査周期Ｔ２で駆動すると走査周期Ｔで駆動した時よりも電極間の電圧が低下することを利用している。
【００５６】
図８及び図９を参照して、画素１から画素１６に対して所要の階調表示を実現するための駆動方法を説明する。図８は画素１から画素１６を所要階調に変化させるまでのフロー図であり、図９は図８に示すフロー図に対応した階調遷移図である。図８において左端に縦（縦軸）に示す番号１から１６は画素番号に対応し、横軸は階調に対応している。画素１から画素１６は、図２に示す画素２０に相当する。
【００５７】
先ず、全画素１〜１６を、黒色表示（１階調目）へとリセットする（ステップＳ２１）。このため、全画素１〜１６に対して、共通電極２２に低電位ＶＬを印加し、画素電極２１に高電位ＶＨを印加する。ステップＳ２１のリセット直後は、全画素１〜１６は黒色表示（１階調目）となる。
【００５８】
また、ステップＳ２２において白書き込みを１回行う前に、全画素１〜１６に対してシェイキングパルスを印加しても良い。データ線駆動回路３、走査線駆動回路４、共通電位供給回路５及びコントローラ６等からなる駆動回路は、制御対象エリアとなる全画素又は所定エリアの画素に対して、各画素２０の画素電極２１と共通電極２２との間に、短時間に電圧の極性が交互に反転するシェイキングパルスを印加する。
【００５９】
次に、全画素１〜１６に対して、白書き込みを１回行う（ステップＳ２２）。白書き込みは、共通電極２２に高電位ＶＨを印加し、画素電極２１に低電位ＶＬを印加し、書き込み対象画素２０の画素スイッチング用トランジスタ２４のゲートに走査信号となる標準選択パルスを印加する。標準選択パルスのパルス幅は、例えば４０μ秒であり、画素２０への白書き込み時間である選択時間は４０μ秒である。共通電極２２の印加電位、画素電極２１の印加電位、標準選択パルス（走査周期Ｔ１）で第１の電圧パルスが生成される。標準選択パルス走査線駆動回路４が、画素１から画素１６に対して順番に標準選択パルスを印加して全画素１〜１６を１回走査する。このとき、画面全体を１回走査するのに要する走査時間はＴ１である。標準選択パルスによる白書き込みによって、全画素１〜１６の階調表示は図９に示す“白１回”まで変化する。
【００６０】
次に、画素１、画素８及び画素１２を除いた画素に対して２回目の白書き込みを行う（ステップＳ２２）。以下、図９に示すように画素選択して、選択画素に対して３回目から６回目の白書き込みを行う（ステップＳ２３〜ステップＳ２７）。ステップＳ２２〜ステップＳ２７までの走査周期はＴ１である。
【００６１】
次に、黒表示側に階調表示を折り返す画素に対して、走査周期Ｔ１の２倍の走査周期Ｔ２にて倍周期黒書き込みを行う。上記した通り、走査周期Ｔ２にて倍周期黒書き込みを行う場合も、画素２０の選択時間は標準選択パルスによる４０μ秒である。倍周期黒書き込み時の標準選択パルス、共通電極２２の印加電位、画素電極２１の印加電位で、第２の電圧パルスを生成する。
【００６２】
図９に示すように画素選択して、画面全体を走査周期Ｔ２にて走査し、選択画素に対して１回目から４回目の倍周期黒書き込みを行う（ステップＳ２８〜ステップＳ３１）。走査周期Ｔ２での１回目から４回目の倍周期黒書き込み時は書き込みのための電極間の電圧（Ｖ２）が、走査周期Ｔ１での黒書き込み時の電極間の電圧（Ｖ１）よりも下がるので、走査周期Ｔ１での黒書き込みに比べて、細かな階調表示が可能になる。
【００６３】
以上の階調制御によって、画素１から第７、画素９〜１１までの階調表示が終了する。
【００６４】
次に、画素１２から画素１６に対して白表示側へ階調を継ぎ足す。白色表示側への継ぎ足し対象画素に対して、走査周期Ｔ１の２倍の走査周期Ｔ２にて倍周期白書き込みを行う。画素２０の選択時間は標準選択時間である４０μ秒である。倍周期白書き込み時の標準選択パルス、共通電極２２の印加電位、画素電極２１の印加電位で、第３の電圧パルスを生成する。
【００６５】
図９に示すように画素選択して、画面全体を走査周期Ｔ２にて走査し、選択画素に対して１回目から７回目の倍周期白書き込みを行う（ステップＳ３２〜ステップＳ３８）。走査周期Ｔ２での１回目から７回目の白書き込み時は書き込みのための電極間の電圧（Ｖ２）が、走査周期Ｔ１での白書き込み時の電極間の電圧（Ｖ１）よりも下がるので、走査周期Ｔ１での白書き込みに比べて、細かな階調表示が可能になる。
【００６６】
以上の階調制御によって、画素１３から第１６までの階調表示が１３階調目から１６階調目まで表示できたことになる。
【００６７】
すなわち、標準選択時間による白書き込みと、標準選択時間のまま走査周期を倍にした倍周期白書き込みと、標準選択時間のまま走査周期を倍にした倍周期黒書き込みとを組み合わせ、黒色表示側への折り返し対象画素と、白色表示側への継ぎ足し対象画素とを選択することにより、画素１から画素１６までの階調表示が１階調目から１６階調目で表示できたことになる。
【００６８】
図１０は画素１から画素１６を１階調目から１６階調目で表示したときの、白書き込み回数、黒書き込み回数、倍周期白書き込み回数及び倍周期黒書き込み回数の組み合わせ示す図である。図１０において横軸に左端が画素１に対応し、右端が画素１６に対応している。
【００６９】
以上のように、第２の実施の形態によれば、標準選択時間のまま走査周期を組み合わせることにより、対象画素の電極間に印加する電圧を制御するので、スイッチング素子又はドライバに対する要求性能を上げることなく、多階調を実現でき、高品質の画像を表示できる。特に、ＴＦＴ等の種類や表示画像の画像データの転送速度の関係で、微小選択時間（１０μ秒）による書き込みが実現困難である場合にも、標準選択時間（４０μ秒）を最低選択時間として多階調を実現でき、高品質の画像を表示できる。
【００７０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  電気泳動表示装置
２  表示部
３  データ線駆動回路
４  走査線駆動回路
５  共通電位供給回路
６  コントローラ
１１  共通電位線
２０  画素
２１  画素電極
２２  共通電極
２３  電気泳動素子
２４  画素スイッチング用トランジスタ
２５  保持容量
２８  素子基板
２９  対向基板
８１  分散媒
８２  白色粒子
８３  黒色粒子
【図１】
2013231824.tif 000003
【図２】
2013231824.tif 000004
【図３】
2013231824.tif 000005
【図４】
2013231824.tif 000006
【図５】
2013231824.tif 000007
【図６】
2013231824.tif 000008
【図７】
2013231824.tif 000009
【図８】
2013231824.tif 000010
【図９】
2013231824.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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