(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】少なくとも一方が光透過性を有する一対の基板（２８，２９）と、一方の基板（２８）の基板面に形成された複数の画素電極（２１）と、他方の基板（２９）の基板面に形成された共通電極（２２）と、基板間に封入された色および極性が異なる２種類の帯電粒子を分散させてなる電気泳動素子（２３）と、画素電極（２１）と共通電極（２２）との間に帯電粒子を移動させる電位差を発生させる書込みパルスを生成すると共に、前記書込み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（３〜６）と、を備えた電気泳動表示装置（１）において、１フレーム時間の１／ｍを走査時間として、当該走査時間の１／ｐのパルス幅を有する分割選択信号を連続的に生成し、対象画素の階調が所要レベルに到達するまで前記分割選択信号を繰り返し印加する。【選択図】図６
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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ｎ行ｍ列に配置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書込みパルスを生成すると共に、前記書込み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、選択信号による選択時間の１／ｐのパルス幅を有する分割選択信号を連続的に生成可能に構成され、
対象画素の階調が所要レベルに到達するまで前記分割選択信号を繰り返し印加することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記各画素電極に対応して設けられた画素スイッチング用トランジスタのゲート電極にｍ本の走査線が列毎で接続され、前記駆動回路から対象画素の走査線に供給される分割選択信号によって対象画素の選択時間を１／ｐからｐ／ｐまで変化可能にした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】
制御対象エリアとなる全画素または所定エリアの画素を階調表示の上限または下限となる飽和反射率に初期設定し、飽和反射率の近傍では中間領域に比較して階調変化が相対的に小さくなるように前記分割選択信号の印加回数を制御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４】
制御対象エリアとなる全画素または所定エリアの画素を階調表示の上限と下限の中間領域となる反射率に初期設定し、飽和反射率の近傍では中間領域に比較して階調変化が相対的に小さくなるように前記分割選択信号の印加回数を制御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５】
前記初期設定において相対的に移動速度が速い帯電粒子を、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記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
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７】
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ｎ行ｍ列に配置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書込みパルスを生成すると共に、前記書込み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、
１フレーム時間の１／ｍを走査時間として、当該走査時間の１／ｐのパルス幅を有する分割選択信号を連続的に生成し、
対象画素の階調が所要レベルに到達するまで前記分割選択信号を繰り返し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、荷電粒子に電界を作用させて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、選択時間（パルス長）を順次変化させながら走査するために１フレームの時間が毎回異なることとなり、液晶に比べて電気泳動表示液は体積固有抵抗が比較的小さいため、非選択時間の長さにより各画素に印加される平均電圧が異なると、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、応答性の良い粒子を使用した場合は最低の１パルスでも表示の変化が大き過ぎて、多階調表示を実現することが困難であった。
【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、対象画素の階調制御を容易かつ精度よく実現することができる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ｎ行ｍ列に配置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書込みパルスを生成すると共に、前記書込み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、選択信号による選択時間の１／ｐのパルス幅を有する分割選択信号を連続的に生成可能に構成され、対象画素の階調が所要レベルに到達するまで前記分割選択信号を繰り返し印加することを特徴とする。
【０００７】
この構成により、分割選択信号の印加回数に応じて光透過性を有する基板（表示面）側の反射率がなだらかに変化するため、均等な多階調変化（例えば全体で１６階調の範囲をリニアに変化）を得ることができる。したがって、印加する分割選択信号の印加回数に応じて、純黒色表示から中間調、純白色表示へと（純白色表示から中間調、純黒色表示へと）階調を制御することができるため、対象画素の階調制御を容易かつ精度よく実現することが可能となる。
【０００８】
上記電気泳動表示装置において、前記各画素電極に対応して設けられた画素スイッチング用トランジスタのゲート電極にｍ本の走査線が列毎に接続され、前記駆動回路から対象画素の走査線に供給される分割選択信号によって対象画素の選択時間を１／ｐからｐ／ｐまで変化可能にした。
【０００９】
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を階調表示の上限または下限となる飽和反射率に初期設定し、飽和反射率の近傍では中間領域に比較して階調変化が相対的に小さくなるように前記分割選択信号の印加回数を制御しても良い。これにより、最初に少ない印加回数の分割選択信号を印加することにより、反射率の急激な変化を抑制することができ、中間階調における解像度を改善できる。
【００１０】
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を階調表示の上限と下限の中間領域となる反射率に初期設定し、飽和反射率の近傍では中間領域に比較して階調変化が相対的に小さくなるように前記分割選択信号の印加回数を制御しても良い。これにより、目標階調まで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、前記初期設定において相対的に移動速度が速い帯電粒子を、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。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明によれば、対象画素の階調制御を容易かつ精度よく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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等価回路図である。
【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】分割選択信号の模式図である。
【図５Ａ】分割選択時間および標準選択時間による充電電圧の変化を比較した図である。
【図５Ｂ】図５Ａにおける１分割選択時間付近での充電電圧の変化を比較した図である。
【図６】電気泳動表示装置において１６階調表示を行う場合の分割選択信号（および書込みパルス）の印加回数と反射率の関係を示す図である。
【図７】上記電気泳動表示装置における電子泳動素子の階調変化を模式的に示す図である。
【図８】図７に示す階調制御の一例について説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、本発明の一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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。共通電位供給回路５から与えられる共通電位も同様に、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。
【００１８】
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。本例では、各走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に、ｐ本の分割走査線が接続されている。例えば、走査線Ｙ１には、ｐ本の分割走査線Ｙ１１〜Ｙ１ｐが並列に接続され、走査線Ｙ２には、ｐ本の分割走査線Ｙ２１〜Ｙ２ｐが並列に接続され、同様に走査線Ｙｍには、ｐ本の分割走査線Ｙｍ１〜Ｙｍｐが並列に接続される。各走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に接続する分割走査線の数は任意に変更できるが、ＴＦＴの行列数やゲートドライバの段数はほぼ標準化されているため、分割走査線の数を標準化された列数、段数に合わせるように固定すれば、市販のゲートドライバを使用でき、経済的に有利である。各走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に対しては、各々対応する分割走査線（Ｙ１１〜Ｙ１ｐ）…（Ｙｍ１〜Ｙｍｐ）から固定パルス幅の走査信号が順次供給される。例えば、１つの走査線Ｙ１に対して、分割走査線Ｙ１１〜Ｙ１ｐから固定パルス幅（Ｌ／ｐ）の分割選択信号がパルス幅を重ならせないようにして順次供給されることで、全体としてパルス幅Ｌの選択信号（走査信号）が駆動対象となる画素２０に対して供給される。ｐ本の分割走査線Ｙ１１〜Ｙ１ｐのうち、先頭分割走査線Ｙ１１から連続して何本といった具体に、走査線Ｙ１に対して分割選択信号を供給する分割走査線の数を選択することで、駆動対象となる画素２０に対して供給される選択信号のパルス幅を制御できる。各走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に供給される選択信号のパルス幅（選択時間）は１／ｐからｐ／ｐまで可変になる。選択信号によって対象画素が選択されている期間（アクティブ期間）は、ｐ本の分割走査線（Ｙ１１〜Ｙ１ｐ）…（Ｙｍ１〜Ｙｍｐ）によって供給される分割選択信号によって分割されている。分割走査線（Ｙ１１〜Ｙ１ｐ）…（Ｙｍ１〜Ｙｍｐ）によって供給される分割選択信号の組み合わせで１つの走査信号が構成される。分割選択信号によって対象画素が選択されている期間（アクティブ期間）を分割選択時間と呼ぶこととする。また、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。走査線駆動回路４は、後述する分割選択信号を用いて対象画素の選択時間および印加回数を制御する。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。白色粒子８２と黒色粒子８３は帯電量が異なっており、移動速度が異なる粒子ということができる。
【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。
【００３３】
ここで、分割選択信号による分割選択時間について説明する。
以下の説明では、画素２０の列数「ｍ」を２４０とし、１走査線に接続される分割走査線数（ｐ）を５とする。図４に分割選択信号による分割選択時間Ｄ１〜Ｄ５と標準選択時間Ｌを示す。標準選択時間Ｌは、全ての分割選択信号がＯＮになることにより、選択時間がＤ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｄ４＋Ｄ５となる場合である。標準選択時間を５０μ秒とすれば、１フレーム時間は０．０１２秒となる（８３Ｈｚ）。分割選択時間Ｄは、標準選択時間Ｌを５分割した時間であるので、１分割選択時間Ｄは１０μ秒となる。
【００３４】
１分割選択時間Ｄで画素スイッチング用トランジスタ２４をオンさせた場合、画素スイッチング用トランジスタ２４を構成するＴＦＴのオン抵抗の影響により、保持容量２５が十分に充電されずに、低い電圧のままで放電を開始する。そのため、標準選択時間Ｌで駆動した場合の１フレーム期間平均電圧に比べて、分割選択時間Ｄで駆動した場合には１フレーム期間平均電圧が低い電圧にとどまる。
【００３５】
図５Ａは、標準選択時間ＬでＴＦＴゲート電極を駆動した場合の１フレーム時間（０．０１２秒）における保持容量２５の電圧変化と、分割選択時間ＤでＴＦＴゲート電極を駆動した場合の１フレーム時間における保持容量２５の電圧変化とを示している。図５Ｂは１分割選択時間Ｄ（１０μ秒）付近での保持容量２５の電圧変化を示している。同図に示すように、画素スイッチング用トランジスタ２４を標準選択時間Ｌで駆動した場合の１フレーム期間平均電圧が２８．７Ｖであるのに対して、分割選択時間Ｄで駆動した場合には１フレーム期間平均電圧が１７．９Ｖにとどまっていることが判る。
【００３６】
そこで、分割選択時間（Ｄ１〜Ｄ５）及び標準選択時間を適切に組み合わせることで、標準選択時間の組み合わせだけでは実現できない、高度な階調表示を実現することができる。
【００３７】
図６は、分割選択時間と標準選択時間とを組み合わせながら印加回数を制御して階調表示を変化させた際の反射率（階調度）の変化状態を示す図である。１階調目から１６階調目まで反射率（階調度）がリニアに変化するように、分割選択信号又は走査信号（標準選択時間に相当）の印加回数を設定している。反射率（階調度）がリニアに変化させることができれば、均等な１６階調が得られることになる。本例では、分割選択時間が５回で標準選択時間が１回となるように設定しているので、目標階調が標準選択時間（１回）を超える場合は、１回目の標準選択時間までは分割選択時間が５回連続するように分割選択信号が連続し印加され、それを超える印加回数については次のフレームに振り分けられる。例えば、対象画素の目標階調が標準選択時間１回で分割選択時間２回で実現される場合、第１フレームにおいて分割選択時間が５回連続するように分割選択信号が対象画素のゲート電極に連続し印加され、第２フレームにおいて分割選択時間が２回連続するように分割選択信号が対象画素のゲート電極に連続し印加される。目的の階調まで変化した時点で、当該対象画素の駆動を停止する。コントローラ６および走査線駆動回路４は、対象画素の目標階調に基づいて、対象画素のＴＦＴゲート電極に印加すべき分割選択信号および走査信号の印加回数およびタイミングを制御する。
【００３８】
このように、分割選択時間と標準選択時間とを組み合わせながら印加回数を制御することで、純黒色表示から中間調表示、さらに純白色表示（又はその逆方向）へと階調を精度良く制御することが可能になる。
【００３９】
なお、実際の画面表示の場合、純黒色表示から純白色表示までの各階調表示が混在するため、たとえば第１階調（純黒色）の画素については、他の画素が駆動されている間は待機することになる。先に純黒色表示を除く全画素に駆動パルスを印加して階調が暗い画素から順次印加が終了していく方法（順次離脱法と呼ぶ）と、全白色表示のものから駆動パルスの印加を開始し階調の明るいものから順次印加を開始する方法（順次参加法と呼ぶ）とがある。いずれの方法を適用するかは、電気泳動表示液の特性に応じて適宜選択することが望ましい。
【００４０】
次に、本実施の形態に係る電気泳動表示装置１の駆動方法について、具体例に基づいて説明する。
【００４１】
本駆動方法は、個々の対象画素の階調表示を制御するのに先立ち、表示部２の画素２０全体に対して、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。シェイキングパルスによる駆動は、すべてのデータ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）に高電位ＶＨ（例えば３０Ｖ）、共通電位線１１に低電位ＶＬ（例えば０Ｖ）を印加し、すべての走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）を所定時間（例えば、１０ｍ秒）選択した後、すべてのデータ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）と共通電位線１１の電圧極性を反転し、すべての走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）を所定時間（例えば、１０ｍ秒）選択することを所定回数（例えば、１０回）繰り返すことにより実現できる。
【００４２】
このように、書込みパルスの印加に先立って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白色粒子８２および黒色粒子８３を開放する（ほぐす）ことができる。したがって、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。
【００４３】
次に、本駆動方法は、まず表示部２の表示面全体を純黒色表示または純白色表示の状態にする。この純黒色表示または純白色表示の状態を初期状態と呼ぶこととする。ここで、純黒色表示または純白色表示のいずれを初期状態にしてもよいが、相対的に移動速度が遅い帯電粒子を初期状態での表示色に選ぶことが望ましい。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する効果が期待できる。例えば、帯電粒子の特性によって、黒色粒子８３よりも白色粒子８２の方が移動速度が速いものと仮定して説明する。なお、階調表示の制御対象エリアが表示部２の一部であれば、該当する所定エリアの画素を初期状態にする。
【００４４】
初期状態にするために、すべてのデータ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）に高電位ＶＨ（例えば３０Ｖ）、共通電位線１１に低電位ＶＬ（例えば０Ｖ）を印加した状態で、すべての走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）を選択して選択信号（１パルス）を印加する１走査を、所定回数（例えば、２０回）繰り返す。また、走査を行わず、走査線駆動回路４によりすべての走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）を選択し続け、表示部２における画素２０に約１秒間電圧を印加し続ける方法によっても、同様の結果を得ることができる。
【００４５】
以上のように、最初に表示部２の表示面全体を純黒色表示とした後、対象画素を純黒色表示から中間調、そして純白色表示へと移行させる。
【００４６】
本駆動方法は、初期状態から対象画素が所要の階調に到達するまで、分割選択信号（および書込みパルス）を繰り返し対象画素に印加する。以下に、図７および図８に基づいて、書込みパルスによる階調制御の具体例を説明する。
【００４７】
図７は、データ線をＸ、走査線をＹとするｎ行ｍ列の表示部２における画素２０のマトリクス表示である。簡単のために、表示部２のうち、最初の２行２列の画素２０のみ（２０ａ〜２０ｄ）に注目して説明する。図８は、図７に示したｎ行ｍ列に配列された電気泳動素子２３に対応したタイミングチャートである。図８において、Ｓ１，Ｓ２，…Ｓｍが各走査線（Ｙ１，Ｙ２，…Ｙｍ）に供給される走査信号を示し、Ｄ１，Ｄ２，…Ｄｎが各データ線（Ｘ１，Ｘ２，…Ｘｎ）に供給される画像信号を示している。
【００４８】
表示部２全体が純黒色表示である初期状態から、図７Ａから図７Ｆの順番に階調変化させて、最終的に表示すべき階調として図７Ｆの階調表示を実現する。最終表示すべき階調は、図７Ｆのごとく１列１行目の画素２０ａが純黒色（最低側飽和反射率）である第１階調、画素２０ｃが暗い灰色である第２階調、画素２０ｂが明るい灰色である第１２階調、画素２０ｄが純白色（最高側飽和反射率）である第１６階調とする。また、順次離脱法に基づいて階調表示制御する場合について説明する。目標階調度へ移行過程の選択画素に対する印加電圧は３０Ｖであるものとする。
【００４９】
第１回走査では、画素２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの階調度を中間階調へと移行する。先ず、ｎ行ｍ列の画素マトリクスの第１列を選択する。第１列選択期間において、第１分割選択時間Ｄ１では、分割選択信号によって画素スイッチング用トランジスタ２４のゲート電極がＯＮされる。第１分割選択時間Ｄ１時間に対応する第１分割走査時には共通電極２２に共通電位Ｖｃｏｍとして３０Ｖを印加し、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、非選択画素となる画素２０ａには３０Ｖの画像信号を供給し、選択画素となる画素２０ｂには０Ｖの画像信号をそれぞれ供給する。画素２０ａ（非選択画素）においては、画素電極２１に与えられる電位（３０Ｖ）と、共通電極２２に与えられる共通電位Ｖｃｏｍ（３０Ｖ）とが同電位となるので、相対的な電位差が生じず、電気泳動素子２３は移動しない。そのため、第１回走査終了時に、画素２０ａは、純黒色表示のままである（図７Ａ参照）。画素２０ｂ（選択画素）においては、画素電極２１に与えられる電位（０Ｖ）に対して、共通電極２２に与えられる共通電位Ｖｃｏｍ（３０Ｖ）が相対的に高電位となり、負に帯電した白色粒子８２がクーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。これにより、第１列第１分割走査終了時に、画素２０ｂの階調は、濃い灰色に変化する（図７Ａ参照）。続いて、第１列選択期間における第２分割走査に移る。第２分割選択時間Ｄ２では、対応する分割選択信号によって画素スイッチング用トランジスタ２４のゲート電極がＯＮされる。第２分割選択時間Ｄ２時間に対応する第２分割走査時には、画素２０ａ（非選択画素）には３０Ｖの画像信号を供給し、目標階調度に達していない画素２０ｂ（選択画素）には０Ｖの画像信号をそれぞれ供給する。第１列では、画素２０ａの目標階調度が第１階調、画素２０ｂの目標階調度が第１２階調であるので、第１列選択期間においてはそのまま第５分割走査（１回目の標準選択時間に対応する第１標準走査）まで繰り返され、目標階調度に達していない画素２０ｂ（選択画素）だけが純白色に近づく方向へ階調度を変化させる（図７Ｂ参照）。
【００５０】
次に、第１回走査における第２列選択へ移る。第２列選択期間において、第１分割選択時間Ｄ１では、分割選択信号によって画素スイッチング用トランジスタ２４のゲート電極がＯＮされる。第１分割選択時間Ｄ１に対応する第１分割走査時には共通電極２２に共通電位Ｖｃｏｍとして３０Ｖを印加し、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、選択画素となる画素２０ｃ、２０ｄには０Ｖの画像信号をそれぞれ供給する。画素２０ｃ、２０ｄ（選択画素）においては、画素電極２１に与えられる電位（０Ｖ）に対して、共通電極２２に与えられる共通電位Ｖｃｏｍ（３０Ｖ）が相対的に高電位となり、負に帯電した白色粒子８２がクーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。これにより、第２列第１分割走査終了時に、画素２０ｃ、２０ｄの階調は、第２階調である濃い灰色に変化する（図７Ｃ参照）。画素２０ｃは第２列第１分割走査終了時に目標階調度である第２階調に達している。続いて、第２列選択期間における第２分割走査に移る。第２列第１分割走査終了時に目標階調度に達した画素２０ｃは第２分割走査以降では非選択画素となり、画素２０ｄのみが階調を変化すべき選択画素となる。第２列選択期間における第２分割走査時には、第２分割選択時間Ｄ２では、分割選択信号によって画素スイッチング用トランジスタ２４のゲート電極がＯＮされる。第２分割選択時間Ｄ２に対応する第２分割走査時には共通電極２２に共通電位Ｖｃｏｍとして３０Ｖを印加し、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、画素２０ｃ（非選択画素）には３０Ｖの画像信号を供給し、目標階調度に達していない画素２０ｄ（選択画素）には０Ｖの画像信号をそれぞれ供給する。第２列では、画素２０ｃの目標階調度が第２階調、画素２０ｄの目標階調度が第１６階調であるので、第２列選択期間においてはそのまま第５分割走査（１回目の標準選択時間に対応する第１標準走査）まで繰り返され、目標階調度に達していない画素２０ｄ（選択画素）だけが純白色に近づく方向へ階調度を変化させる。第２列選択期間における第５分割走査終了時に、画素２０ｂ、２０ｄの階調は、さらに薄い灰色となるが、目標階調度には達していない（図７Ｄ参照）。
【００５１】
次に、第２回走査へ移行する。画素２０ｂの目標階調度は第１２階調（明るい灰色）であるが、本例では標準選択時間（Ｌ）の走査信号（および書き込みパルス）を対象画素に３回印加することで得られる階調度である。第２回走査では、画素２０ａ、画素２０ｃを非選択画素とし、画素２０ｂ、２０ｄを選択画素として駆動を繰り返す。すなわち、共通電極２２に共通電位Ｖｃｏｍとして３０Ｖを印加し、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、画素２０ａ、２０ｃ（非選択画素）には３０Ｖの画像信号を供給し、目標階調度に達していない画素２０ｂ、２０ｄ（選択画素）には０Ｖの画像信号をそれぞれ供給する。第２回走査では、画素スイッチング用トランジスタ２４のゲート電極に印加するパルス信号として、第１回走査と同様に第１〜第５分割選択信号を適用しても良いし、第１〜第５分割選択信号に分割せずに、標準選択時間（Ｌ）に相当するパルス幅の走査信号を適用しても良い。
【００５２】
続いて、第３回走査へ移行する。第３回走査では、第２回走査と同様に、画素２０ａ、画素２０ｃを非選択画素とし、画素２０ｂ、２０ｄを選択画素として駆動を繰り返す。第３回走査終了時には、画素２０ｂ、２０ｄの階調は第１２階調（明るい灰色）になる（図７Ｅ参照）。これにより、画素２０ｂは目標階調度である第１２階調に到達した。
【００５３】
画素２０ｄの目標階調度は第１６階調（純白色）であるが、本例では標準選択時間（Ｌ）の走査信号（及び書き込みパルス）を対象画素に１０回印加することで得られる階調度である。
【００５４】
第４回走査から第１０回走査では、画素２０ａ、画素２０ｂ、画素２０ｃを非選択画素とし、画素２０ｄを選択画素として駆動を繰り返す。すなわち、共通電極２２に共通電位Ｖｃｏｍとして３０Ｖを印加し、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、画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃ（非選択画素）には３０Ｖの画像信号を供給し、目標階調度に達していない画素２０ｄ（選択画素）には０Ｖの画像信号をそれぞれ供給する。第４回走査〜第１０回走査では、第２回走査と同様に、画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃを非選択画素とし、画素２０ｄを選択画素として駆動を繰り返すことで、画素２０ｄの階調だけを変化させる。第１０回走査終了時には、画素２０ｄの階調は第１６階調（純白色）になる（図７Ｆ参照）。これにより、全ての画素２０ａ〜２０ｄが目標階調度に変化したことになり、所望の画像を表示部２の表示面に表示させることができ、走査は終了する。
【００５５】
以上のような駆動内容によって所望階調の画像が得られ画面が完了すれば、その画像はそのまま表示部２に保持される。したがって、走査終了後は、省電力のためにデータ線駆動回路３、走査線駆動回路４の電源を切ることも可能である。再度、画面の書き換えを行う場合は、最初に表示部２の表示面全体を純黒色表示に変化させ、純黒色表示を初期状態にして新しい画像データに基づいて走査を行えばよい。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態に係る電気泳動表示装置１によれば、分割選択信号および走査信号の印加回数に応じて共通電極２２側の階調表示反射率がリニアに変化させることができ、均等な１６階調を実現できる。したがって、分割選択信号および走査信号の印加回数に応じて、純黒色表示から中間調表示、さらに純白色表示（又は純白色表示から中間調表示、さらに純黒色表示）へと階調を制御できるため、対象画素２０の階調制御を容易かつ精度よく実現できる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、上記実施の形態においては、共通電極２２の電位を遷移させることで電気泳動粒子を駆動する、いわゆるコモン振り駆動と称する駆動方法を採用している。しかし、この駆動方法に限られず、共通電極２２の電位を固定して、画素電極２１の電位を正負にわたって変化させる駆動方法を採用することも、当然可能である。また、走査線に対してｐ本の分割走査線を接続しているが、１本の走査線に対してｐ個の分割選択信号を連続して供給できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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