(57)【要約】【課題】画素内に設けられたメモリ回路の電力消費を抑えることができる電気泳動表示装置の駆動方法を提供する。【解決手段】本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、表示部に表示させる画像データを構成する画素データの階調ごとの割合を取得する画像解析ステップＳ１０１と、画像解析ステップＳ１０１において取得された階調ごとの割合に基づいて、メモリ回路の電源投入直後の初期状態を規定する初期階調を前記画像データに最も多く含まれる階調に設定する初期階調設定ステップＳ１０２と、設定された初期階調に対応する画像信号をメモリ回路に入力するメモリ初期化ステップＳ１０３と、を有することを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有しており、前記画素ごとに、画素電極と、画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたメモリ回路とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記表示部に表示させる画像データを構成する画素データの階調ごとの割合を取得する画像解析ステップと、
前記画像解析ステップにおいて取得された前記階調ごとの割合に基づいて、前記メモリ回路の電源投入直後の初期状態を規定する初期階調を前記画像データに最も多く含まれる階調に設定する初期階調設定ステップと、
設定された前記初期階調に対応する画像信号を前記メモリ回路に入力するメモリ初期化ステップと、
を有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２】
前記画像データが、第１の階調の前記画素データと、前記第１の階調とは異なる第２の階調の前記画素データとからなり、
前記初期階調設定ステップにおいて、
前記画像データに占める前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％以上である場合に、前記初期階調を前記第１の階調に設定する一方、
前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％未満である場合には、前記初期階調を前記第２の階調に設定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の駆動方法。
【請求項３】
前記メモリ初期化ステップにおいて、
前記画素スイッチング素子に接続されたすべてのデータ線に対して略同時に同一電位の画像信号を供給することで、すべての前記メモリ回路に同一電位の画像信号を入力することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有しており、前記画素ごとに、画素電極と、画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたメモリ回路とが設けられた電気泳動表示装置であって、
前記画素を駆動制御する制御部が、前記表示部に表示する画像データを構成する画素データの階調ごとの割合を取得する画像解析部を備えており、
前記制御部は、前記メモリ回路に電源を投入する際に、前記画像解析部によって前記画像データの前記階調ごとの割合を取得し、前記階調ごとの割合に基づいて前記メモリ回路の電源投入直後の初期状態を規定する初期階調を前記画像データに最も多く含まれる階調に設定し、設定された前記初期階調に対応する画像信号を前記メモリ回路に入力することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記画像データが、第１の階調の前記画素データと、前記第１の階調とは異なる第２の階調の前記画素データとからなり、
前記制御部は、前記画像データに占める前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％以上である場合に、前記初期階調を前記第１の階調に設定する一方、
前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％未満である場合には、前記初期階調を前記第２の階調に設定す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】
データ線を介して前記画素スイッチング素子に接続されたデータ線駆動回路を備えており、
前記データ線駆動回路に、すべての前記データ線に同一電位の画像信号を供給する動作を行わせるイネーブル端子が設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
ドレイン端子を前記メモリ回路のデータ入力端子に接続され、ソース端子を前記メモリ回路と共通の高電位電源線に接続されたＮ−ＭＯＳトランジスタからなる第１のリセットトランジスタと、前記第１のリセットトランジスタのゲート端子に接続された第１のリセット信号線と、
ドレイン端子を前記メモリ回路のデータ入力端子に接続され、ソース端子を前記メモリ回路と共通の低電位電源線に接続されたＰ−ＭＯＳトランジスタからなる第２のリセットトランジスタと、前記第２のリセットトランジスタのゲート端子に接続された第２のリセット信号線と、
を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
請求項４から７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、及び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、画素内にスイッチング用トランジスタとメモリ回路（ＳＲＡＭ；Static Random Access Memory）とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１記載の表示装置は、スイッチング用トランジスタや画素電極が形成された基板上に、帯電粒子を内蔵したマイクロカプセルが接着された構成である。そして、マイクロカプセルを挟持する画素電極と共通電極との間に発生させた電界により帯電粒子を制御することで画像を表示するものである。
【特許文献１】特開２００３−８４３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１記載の電気泳動表示装置では、画像の白黒を表示するために、画素内に設けられたＳＲＡＭ（画素ＳＲＡＭ回路）に、白黒二値のいずれかを電位（ハイレベル／ローレベル）として記憶する。そして、記憶された電位に基づく電圧をマイクロカプセルに印加することで表示を行う。また、電気泳動表示装置は、表示体であるマイクロカプセル自体が保持性（記憶性）を有しており、表示動作の後に電力供給を停止することで、電力を消費せずに画像を保持することができる。
【０００４】
電源を停止する画像保持期間を設けた場合には、表示画像を更新する際に、画素ＳＲＡＭ回路に電源を再投入する必要がある。画素ＳＲＡＭ回路では電源の遮断によって記憶内容が失われており、さらには電源が投入された瞬間はＳＲＡＭの状態が二値どちらの状態になるかも不明である。これは、ＳＲＡＭの状態が回路の寄生容量や電源の立ち上がり方などに影響されるためである。
【０００５】
ところで、Ｃ−ＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）インバータを備えたＳＲＡＭでは、記憶内容（保持電位）を異なる電位に更新する際にインバータに貫通電流が流れて電力を消費する。そのため、電源投入時の画素ＳＲＡＭ回路の状態と、画素ＳＲＡＭ回路に入力される画像データの内容によっては、表示部の大部分の画素ＳＲＡＭ回路を更新することになり、消費電力が大きくなるおそれがあった。
【０００６】
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、画素内に設けられたメモリ回路の電力消費を抑えることができる電気泳動表示装置とその駆動方法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】
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有しており、前記画素ごとに、画素電極と、画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたメモリ回路とが設けられた電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記表示部に表示させる画像データを構成する画素データの階調ごとの割合を取得する画像解析ステップと、前記画像解析ステップにおいて取得された前記階調ごとの割合に基づいて、前記メモリ回路の電源投入直後の初期状態を規定する初期階調を前記画像データに最も多く含まれる階調に設定する初期階調設定ステップと、設定された前記初期階調に対応する画像信号を前記メモリ回路に入力するメモリ初期化ステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
この駆動方法では、画像データに対応する画像信号を画素に入力する前に、画像解析ステップにおいて画像データに含まれる階調ごとの割合を取得する。そして、取得した階調ごとの割合に基づいてメモリ初期化ステップにおける初期階調を決定し、かかる初期階調によってメモリ回路を初期化する。
これにより、画像更新ステップにおいて、画像データの構成（階調ごとの割合）によらず常にメモリ回路のデータ更新が少なくなるように駆動することができる。したがって本発明によれば、電気泳動表示装置の電力消費を抑制することができる。
【０００９】
前記画像データが、第１の階調の前記画素データと、前記第１の階調とは異なる第２の階調の前記画素データとからなり、前記初期階調設定ステップにおいて、前記画像データに占める前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％以上である場合に、前記初期階調を前記第１の階調に設定する一方、前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％未満である場合には、前記初期階調を前記第２の階調に設定することが好ましい。
この駆動方法では、特定階調の画素データが画像データの半数以上であるか否かのみを判定に用いるので、簡便に駆動制御を行うことができる。よって、画像データが二値である場合に特に好適な駆動方法である。
【００１０】
前記メモリ初期化ステップにおいて、前記画素スイッチング素子に接続されたすべてのデータ線に対して略同時に同一電位の画像信号を供給することで、すべての前記メモリ回路に同一電位の画像信号を入力することが好ましい。
この駆動方法によれば、表示部の構成に変更を加えることなくメモリ初期化を実行することができる。
【００１１】
次に、本発明の電気泳動表示装置は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有しており、前記画素ごとに、画素電極と、画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたメモリ回路とが設けられた電気泳動表示装置であって、前記画素を駆動制御する制御部が、前記表示部に表示する画像データを構成する画素データの階調ごとの割合を取得する画像解析部を備えており、前記制御部は、前記メモリ回路に電源を投入する際に、前記画像解析部によって前記画像データの前記階調ごとの割合を取得し、前記階調ごとの割合に基づいて前記メモリ回路の電源投入直後の初期状態を規定する初期階調を前記画像データに最も多く含まれる階調に設定し、設定された前記初期階調に対応する画像信号を前記メモリ回路に入力することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、画像データに対応する画像信号を画素に入力する前に、画像解析部において画像データに含まれる階調ごとの割合を取得し、取得した階調ごとの割合に基づいて設定した初期階調によりメモリ回路を初期化する。これにより、画像データの画像信号をメモリ回路に入力する際に、画像データの構成（階調ごとの割合）によらず常にメモリ回路のデータ更新が少なくなるように動作する低消費電力の電気泳動表示装置とすることができる。
【００１３】
前記画像データが、第１の階調の前記画素データと、前記第１の階調とは異なる第２の階調の前記画素データとからなり、前記制御部は、前記画像データに占める前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％以上である場合に、前記初期階調を前記第１の階調に設定する一方、前記第１の階調の前記画素データの割合が５０％未満である場合には、前記初期階調を前記第２の階調に設定する構成とすることが好ましい。
この構成では、特定階調の画素データが画像データの半数以上であるか否かのみを判定するという簡便な判定手段を用いるので、比較的簡素な回路構成を採用できる。したがって、画像データが二値である場合に好適な構成とすることができる。
【００１４】
データ線を介して前記画素スイッチング素子に接続されたデータ線駆動回路を備えており、前記データ線駆動回路に、すべての前記データ線に同一電位の画像信号を供給する動作を行わせるイネーブル端子が設けられている構成とすることが好ましい。
この構成によれば、データ線駆動回路に画像信号を供給せずにメモリ回路の初期化を行うことができるので、制御部における動作を簡素化することができる。また、メモリ初期化と同時にフレームメモリへの画像データの展開なども行うことができるため、効率よく高速に動作させることができる。
【００１５】
ドレイン端子を前記メモリ回路のデータ入力端子に接続され、ソース端子を前記メモリ回路と共通の高電位電源線に接続されたＮ−ＭＯＳトランジスタからなる第１のリセットトランジスタと、前記第１のリセットトランジスタのゲート端子に接続された第１のリセット信号線と、ドレイン端子を前記メモリ回路のデータ入力端子に接続され、ソース端子を前記メモリ回路と共通の低電位電源線に接続されたＰ−ＭＯＳトランジスタからなる第２のリセットトランジスタと、前記第２のリセットトランジスタのゲート端子に接続された第２のリセット信号線と、を有する構成としてもよい。
この構成によれば、初期階調の設定に応じて簡便にメモリ回路の初期化を行うことができる画素回路を具備した電気泳動表示装置となる。またかかる構成では、メモリ回路の初期化に際して画像表示用の駆動回路（走査線駆動回路、データ線駆動回路）を用いないため、消費電力の点でも有利な構成である。
【００１６】
次に、本発明の電子機器は、先に記載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、低消費電力の表示手段を具備した電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明における電気泳動表示装置について説明する。なお本実施形態では、アクティブマトリクス方式により駆動される電気泳動表示装置について説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、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ている。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本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（制御部）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６３と接続されている。コントローラ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、これらを総合的に制御する。
【００１９】
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。
【００２０】
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に設けられた駆動用ＴＦＴ４１（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。
【００２１】
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６３の制御のもと、画素４０の各々に対応する１ビットの画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
なお、本実施形態では、画素データ「０」を規定する場合にはローレベル（Ｌ）の画像信号を画素４０に供給し、画素データ「１」を規定する場合はハイレベル（Ｈ）の画像信号を画素４０に供給するものとする。
【００２２】
表示部５にはまた、共通電源変調回路６４から延びる低電位電源線４９、高電位電源線５０、及び共通電極配線５５が設けられており、それぞれの配線は画素４０と接続されている。共通電源変調回路６４は、コントローラ６３の制御のもと、上記の配線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化）を行う。
【００２３】
図２は、画素４０の回路構成図である。
画素４０には、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）４１（画素スイッチング素子）と、ラッチ回路（メモリ回路）７０と、電気泳動素子３２と、画素電極３５と、共通電極３７とが設けられている。これらの素子を取り囲むように、走査線６６、データ線６８、低電位電源線４９、及び高電位電源線５０が配置されている。画素４０は、ラッチ回路７０により画像信号を電位として保持するＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）方式の構成である。
【００２４】
駆動用ＴＦＴ４１は、Ｎ−ＭＯＳ（Negative Metal Oxide Semiconductor）トランジスタからなる画素スイッチング素子である。駆動用ＴＦＴ４１のゲート端子は走査線６６に接続され、ソース端子はデータ線６８に接続され、ドレイン端子はラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１に接続されている。ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２は画素電極３５と接続されている。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。
【００２５】
ラッチ回路７０は、転送インバータ７０ｔと帰還インバータ７０ｆとを備えている。転送インバータ７０ｔ及び帰還インバータ７０ｆはいずれもＣ−ＭＯＳインバータである。転送インバータ７０ｔと帰還インバータ７０ｆとは、互いの入力端子に他方の出力端子が接続されたループ構造を成しており、それぞれのインバータには、高電位電源端子ＰＨを介して接続された高電位電源線５０と、低電位電源端子ＰＬを介して接続された低電位電源線４９とから電源電圧が供給される。
【００２６】
転送インバータ７０ｔは、それぞれのドレイン端子をデータ出力端子Ｎ２に接続されたＰ−ＭＯＳ（Positive Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ７１とＮ−ＭＯＳトランジスタ７２とを有している。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ７１のソース端子は高電位電源端子ＰＨに接続され、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ７２のソース端子は低電位電源端子ＰＬに接続されている。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ７１及びＮ−ＭＯＳトランジスタ７２のゲート端子（転送インバータ７０ｔの入力端子）は、データ入力端子Ｎ１（帰還インバータ７０ｆの出力端子）と接続されている。
【００２７】
帰還インバータ７０ｆは、それぞれのドレイン端子をデータ入力端子Ｎ１に接続されたＰ−ＭＯＳトランジスタ７３とＮ−ＭＯＳトランジスタ７４とを有している。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ７３及びＮ−ＭＯＳトランジスタ７４のゲート端子（帰還インバータ７０ｆの入力端子）は、データ出力端子Ｎ２（転送インバータ７０ｔの出力端子）と接続されている。
【００２８】
上記構成のラッチ回路７０において、ハイレベル（Ｈ）の画像信号（画素データ「１」）が記憶されると、ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２から、ローレベル（Ｌ）の信号が出力される。一方、ラッチ回路７０にローレベル（Ｌ）の画像信号（画素データ「０」）が記憶されると、データ出力端子Ｎ２からハイレベル（Ｈ）の信号が出力される。
【００２９】
画素電極３５は、Ａｌ（アルミニウム）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。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。共通電極３７には、共通電極配線５５（図１）を介して共通電極電位Ｖcomが供給される。電気泳動素子３２は、画素電極３５と共通電極３７との電位差によって生じる電界により画像を表示させる。
【００３０】
図３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３０と対向基板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。表示部５において、素子基板３０の電気泳動素子３２側には複数の画素電極３５が配列形成されており、電気泳動素子３２は接着剤層３３を介して画素電極３５と接着されている。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。
【００３１】
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。図示は省略しているが、画素電極３５と素子基板３０との間には、図１や図２に示した走査線６６、データ線６８、駆動用ＴＦＴ４１、ラッチ回路７０などが形成されている。一方、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。
【００３２】
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。
【００３３】
図４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に示すように共通電極３７と画素電極３５とで挟持され、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。
【００３４】
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、アラビアゴ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。
【００３５】
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、例えば負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、例えば正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。
【００３６】
図５は、電気泳動素子の動作説明図である。図５（ａ）は、画素４０を白表示する場合、図５（ｂ）は、画素４０を黒表示する場合をそれぞれ示している。
電気泳動表示装置１００では、駆動用ＴＦＴ４１を介してラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１に画像信号を入力することでラッチ回路７０に画像信号を電位として記憶させる。これにより、ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２から画素電極３５に画像信号に対応する電位が入力され、図５に示すように、画素電極３５と共通電極３７との電位差に基づいて画素４０が黒又は白表示される。
【００３７】
図５（ａ）に示す白表示の場合には、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、負に帯電した白色粒子２７が共通電極３７に引き寄せられる一方、正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５（ｂ）に示す黒表示の場合、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、正に帯電した黒色粒子２６が共通電極３７に引き寄せられる一方、負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。
【００３８】
［制御部］
図６は、電気泳動表示装置１００に備えられたコントローラ６３の詳細を示すブロック図である。
コントローラ６３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）としての制御回路１６１と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically-Erasable and Programmable Read-Only Memory；記憶部）１６２と、電圧生成回路１６３と、データバッファ１６４と、フレームメモリ１６５と、メモリ制御回路１６６と、を備えている。
【００３９】
制御回路１６１は、クロック信号ＣＬＫ、水平同期信号Ｈsync、垂直同期信号Ｖsync等の制御信号（タイミングパルス）を生成し、制御回路１６１の周辺に配置された各回路にこれらの制御信号を供給する。また本実施形態の場合、制御回路１６１は画像解析回路（画像解析部）１６７を内蔵している。
ＥＥＰＲＯＭ１６２は、制御回路１６１による各回路の動作制御に必要な設定値（モード設定値やボリューム値）等を記憶している。例えば、動作モードごとの駆動シーケンスの設定値をＬＵＴ（Look Up Table）として記憶している。また、ＥＥＰＲＯＭ１６２に電気泳動表示装置の作動状態等の表示に用いるプリセットの画像データを記憶しておくこともできる。
電圧生成回路１６３は、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に駆動電圧を供給する回路である。
データバッファ１６４は、コントローラ６３における上位装置とのインタフェース部であり、上位装置から入力される画像データＤを保持するとともに、制御回路１６１に対して画像データＤを送信する。
【００４０】
フレームメモリ１６５は、表示部５の画素４０の配列に対応するメモリ空間を有する読み書き自在のメモリである。メモリ制御回路１６６は、制御回路１６１から供給される画像データＤを、制御信号に従って表示部５の画素配列に対応させて展開し、フレームメモリ１６５に書き込む。フレームメモリ１６５は、記憶された画像データＤからなるデータ群を、画像信号として順次データ線駆動回路６２に送信する。
データ線駆動回路６２は、制御回路１６１から供給される制御信号に基づいてフレームメモリ１６５から送信される画像信号を一ライン分ずつラッチする。そして、走査線駆動回路６１による走査線６６の順次選択動作に同期して、ラッチした画像信号をデータ線６８に供給する。
【００４１】
画像解析回路１６７は、制御回路１６１内に取り込まれた画像データＤの入力を受け、この画像データＤにおける階調ごとの画素データの割合であるパラメータＲを出力する回路である。本実施形態の場合、画像データＤは、白黒二値の画素データ「０」（第１の階調；黒）及び「１」（第２の階調；白）により構成されているので、画像解析回路１６７は、画像データＤに含まれる画素データ「０」（黒）の数と画素データ「１」（白）の数とをカウントし、画像データＤに対する画素データ「０」（又は画素データ「１」）の割合をパラメータＲとして出力する。
【００４２】
なお、画像解析回路１６７は、制御回路１６１の周辺回路としてコントローラ６３に実装されていてもよい。また、上位装置から入力される画像データＤが、予め取得されたパラメータＲをその内部に含むものである場合には、コントローラ６３の画像解析回路１６７は、画像データＤからパラメータＲを抽出して出力する機能を備えて構成される。
また、画像データＤは、３階調以上の階調値の画素データを含むものであってもよい。この場合には、画像解析回路１６７は、階調ごとの画素データの割合をパラメータＲとして出力する。
【００４３】
［駆動方法］
次に、図７は、上記構成を備えた電気泳動表示装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。図７に示すように、本実施形態の駆動方法は、画像解析ステップＳ１０１と、初期階調設定ステップＳ１０２と、メモリ初期化ステップＳ１０３と、画像更新ステップＳ１０４と、を有する。
【００４４】
まず、画像解析ステップＳ１０１では、データバッファ１６４を介して表示画像の画像データＤが制御回路１６１に供給される。次いで、制御回路１６１内において、画像解析回路１６７に画像データＤが入力される。
画像解析回路１６７は、入力された画像データＤを構成する画素データ「０」（黒；第１の階調）又は画素データ「１」（白；第２の階調）の数をカウントする。そして、画像データＤ（全画素データ）に占める画素データ「０」の割合を算出し、得られた割合をパラメータＲとして出力する。本実施形態では、パラメータＲとして０（％）〜１００（％）の値が出力されるものとする。
【００４５】
ここで図８は、画像データＤの構成例を示す図である。図８（ａ）は大部分が「黒」に対応する画素データ「０」である場合、図８（ｂ）は大部分が「白」に対応する画素データ「１」である場合をそれぞれ示している。図８の各図において、符号ｄは画像データＤを構成するドットを模式的に示しており、黒色のドットｄが画素データ「０」に対応し、白色のドットｄが画素データ「１」に対応する。
【００４６】
図８（ａ）に示す画像データＤが画像解析回路１６７に入力された場合、２５個×２５個（６２５個）のマトリクス中に黒のドットｄは４７５個であるから、パラメータＲとして７６（％）が出力される。一方、図８（ｂ）に示す画像データＤが入力された場合、黒のドットｄは１５０個であるから、パラメータＲとして２４（％）が出力される。
【００４７】
画像解析回路１６７からパラメータＲが出力されたならば、初期階調設定ステップＳ１０２に移行する。初期階調設定ステップＳ１０２は、パラメータＲから、画像データにおける画素データ「０」（黒）の割合が５０％以上であるか否かを判定する判定ステップＳ１０２ａと、判定ステップＳ１０２ａの判定結果に基づき排他的に選択される設定ステップＳ１０２ｂ、Ｓ１０２ｃとを含む。
【００４８】
判定ステップＳ１０２ａでは、制御回路１６１においてパラメータＲの値が評価され、評価結果に基づいて設定ステップＳ１０２ｂ、Ｓ１０２ｃのいずれかに移行する。
設定ステップＳ１０２ｂでは、メモリ初期化ステップＳ１０３においてラッチ回路７０に入力される初期階調を画素データ「０」（黒）に設定する。一方、設定ステップＳ１０２ｃでは、ラッチ回路７０に入力される初期階調を画素データ「１」（白）に設定する。
【００４９】
判定ステップＳ１０２ａにおいて、図８（ａ）に示す画像データＤのように画素データ「０」（黒）の割合が５０％以上であれば、設定ステップＳ１０２ｂが選択され、設定ステップＳ１０２ｂにおいて初期階調に画素データ「０」が設定される。
一方、図８（ｂ）に示す画像データＤのように、画素データ「０」（黒）の割合が５０％未満（すなわち画素データ「１」（白）の割合が５０％以上）であれば、設定ステップＳ１０２ｃが選択され、設定ステップＳ１０２ｃにおいて初期階調に画素データ「１」が設定される。
【００５０】
なお、設定ステップＳ１０２ｂ、Ｓ１０２ｃにおける初期階調の設定は、制御回路１６１において、後段のメモリ初期化ステップＳ１０３で使用されるボリューム値（階調値）の設定を変更することで行われる。このボリューム値は、予め制御回路１６１の駆動シーケンスに組み込んでおいてもよく、ＥＥＰＲＯＭ１６２に記憶した上記ボリューム値を判定ステップＳ１０２ａの結果に基づいて読み出すようにしてもよい。
【００５１】
なお、本発明において、初期階調として設定される階調は、画像データＤを構成する画素データのうち、データ数が最多である階調である。この点、本実施形態では、画像データＤが白黒二値（「０」「１」）であるため、画素データ「０」（黒）の割合が５０％以上であるか５０％未満であるかを判定して初期階調の選択基準とする簡便な方法を採用しているが、画像データＤを解析してデータ数が最多である階調を取得し、これを初期階調に設定するように構成してもよいのはもちろんである。
【００５２】
例えば、画像データＤが３階調以上の画素データを含む場合には、１つの階調の割合のみを示すパラメータＲでは初期階調を設定するための判定に用いることができない。そこで、画像解析ステップＳ１０１において各階調の画素データの割合を取得してパラメータＲとして出力する。判定ステップＳ１０２ａでは、パラメータＲから画像データＤ中でデータ数が最多となる階調を判別し、これを初期階調として選択する。またこの場合には、それぞれ階調に応じた設定ステップが設けられることになる。
【００５３】
設定ステップＳ１０２ｂ又はＳ１０２ｃにおいて初期階調が設定されたならば、メモリ初期化ステップＳ１０３に移行する。
【００５４】
ここで図９は、メモリ初期化ステップＳ１０３を含むタイミングチャートを示す図である。図１０は（ａ）、本実施形態に係る駆動方法のメモリ初期化ステップＳ１０３における２つの画素４０Ａ、４０Ｂの電位状態を示す図である。
なお、図９及び図１０において、各符号の「Ａ」「Ｂ」「ａ」「ｂ」の添字は、説明の対象とした２つの画素４０（４０Ａ、４０Ｂ）と、それらに属する構成要素を明確に区別するために付したものであって他意はない。
【００５５】
図９には、走査線６６の電位Ｇ、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄ、低電位電源線４９の電位Ｖｓｓ、画素４０Ａに接続されたデータ線６８ａの電位Ｄａ、画素４０Ｂに接続されたデータ線６８ｂの電位Ｄｂ、ラッチ回路７０ａのデータ入力端子Ｎ１ａの電位、ラッチ回路７０ｂのデータ入力端子Ｎ１ｂの電位、共通電極３７の電位Ｖcom、画素電極３５ａの電位Ｖａ、画素電極３５ｂの電位Ｖｂ、が示されている。
また、図１０の画素４０Ａは、後述する画像表示ステップにおいて黒表示される画素を示し、画素４０Ｂは白表示される画素を示している。なお、図１０（ａ）では、前回の画像状態を保持した状態が示されており、画素４０Ａは白表示、画素４０Ｂは黒表示となっている。
図９には、画素４０Ａ、４０Ｂをそれぞれ黒表示、白表示に更新する場合のタイミングチャートが示されている。
【００５６】
まず、メモリ初期化ステップＳ１０３の前段階（ステップＳ１０１〜Ｓ１０２を含む）における表示部５では、図９に示すように、前フレームにおける画像表示が行われた後、電力を消費せずに画像を保持するために、各配線が電気的に切断されたハイインピーダンス状態（Ｈｉ−Ｚ）となっている。また、電気泳動表示装置１００が電源オフ状態である場合にもほぼ同様の状態である。
【００５７】
このような表示部５に対して画像を表示させるには、まず、各駆動回路において各配線を電気的に接続することで信号入力可能な状態とするとともに、ラッチ回路７０に電源電圧を供給することで画像信号を記憶できる状態とする。
本実施形態の場合、メモリ初期化ステップＳ１０３において、走査線６６の電位Ｇ、及びデータ線６８ａ、６８ｂの電位Ｄａ、Ｄｂはいずれもローレベル（Ｌ；例えば０Ｖ）とされ、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄは画像信号入力用のハイレベル電位ＶＭ（例えば５Ｖ）とされ、低電位電源線４９の電位Ｖｓｓはローレベル電位ＶＬ（例えば０Ｖ）とされる。
なお、図９では、データ線６８におけるローレベル（Ｌ）の電位と、ローレベル電位ＶＬとが同一電位であるとして表示している。
【００５８】
電源電圧の供給開始直後において、ラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１ａ、Ｎ１ｂの電位は不明であり、一定電位とはならない。電源電圧の供給を停止されたラッチ回路７０では記憶内容（保持電位）が失われており、電源電圧の供給を再開すると、以前の記憶内容とは無関係に、回路の寄生容量や電源電圧の立ち上がり方に応じて定まる電位状態となるためである。
メモリ初期化ステップＳ１０３は、このような電源電圧の供給を再開（開始）した直後におけるラッチ回路７０を一定の電位状態に規定するために実行される。
【００５９】
メモリ初期化ステップＳ１０３において、制御回路１６１は、設定ステップＳ１０２ｂ又はＳ１０２ｃにおいて設定された初期階調に基づいて、画素４０のラッチ回路７０に書き込むメモリ初期化用データを生成する。設定ステップＳ１０２ｂが選択された場合には、メモリ初期化用データとして、すべてのドットが画素データ「０」である画像データが制御回路１６１において生成される。設定ステップＳ１０２ｃが選択された場合には、画素データ「１」のみからなる画像データが生成される。
なお、メモリ初期化用データは、予め作成してＥＥＰＲＯＭ１６２に記憶したものを、設定された初期階調に基づいて選択し、制御回路１６１に読み出すようにしてもよい。
【００６０】
次に、制御回路１６１は、生成又は読み出したメモリ初期化用データを、メモリ制御回路１６６に転送する。メモリ制御回路１６６は、入力されたメモリ初期化用データをフレームメモリ１６５のメモリ空間に展開する。これにより、フレームメモリ１６５からデータ線駆動回路６２に対してメモリ初期化用の画像信号を供給可能な状態となる。
【００６１】
その後、制御回路１６１は、走査線駆動回路６１及びデータ線駆動回路６２に制御信号を送信する。走査線駆動回路６１は、制御信号に基づいて走査線６６に選択信号であるパルスを入力する。データ線駆動回路６２は、走査線駆動回路６１による選択動作に同期して、フレームメモリ１６５から供給されるメモリ初期化用データに対応する画像信号を各画素４０に供給する。
メモリ初期化用データが画素データ「０」（黒）の集合である場合には、図９及び図１０（ａ）に示すように、データ線６８（６８ａ、６８ｂ）に、画素データ「０」に対応するローレベル（Ｌ）の画像信号が供給され、ラッチ回路７０（７０ａ、７０ｂ）に書き込まれる。このようにして、すべての画素４０のラッチ回路７０が同一の電位状態（ローレベルを記憶した状態）とされたならば、画像更新ステップＳ１０４に移行する。
【００６２】
なお、メモリ初期化ステップＳ１０３において、ラッチ回路７０ａに接続された画素電極３５ａの電位と、ラッチ回路７０ｂに接続された画素電極３５ｂの電位とは、共に画像信号入力用のハイレベル電位ＶＭとなるが、共通電極３７がハイインピーダンス状態であるため、電気泳動素子３２の表示状態は変化しない。
【００６３】
画像更新ステップＳ１０４では、表示部５に対する画像表示動作が行われる。
画像更新ステップＳ１０４は、図７に示すように、画素４０のラッチ回路７０に画像信号を入力する画像信号入力期間ＳＴ１１と、画素電極３５と共通電極３７との電位差によって電気泳動素子３２を駆動することで表示部５に画像を表示する画像表示期間ＳＴ１２とを有する。
【００６４】
図９には、画像更新ステップＳ１０４におけるタイミングチャートが示されている。また図１０（ｂ）は、画像更新ステップＳ１０４における画素４０Ａ及び画素４０Ｂの電位状態を示す図である。
図９に示すように、画像更新ステップＳ１０４の画像信号入力期間ＳＴ１１では、各画素４０のラッチ回路７０に画像信号が入力される。すなわち、走査線６６に選択信号であるハイレベル（Ｈ）のパルスが入力され、かかる走査線６６に接続された駆動用ＴＦＴ４１がオン状態とされる。これにより、データ線６８とラッチ回路７０とが接続され、ラッチ回路７０に画像信号が入力される。
【００６５】
黒表示される画素４０Ａでは、駆動用ＴＦＴ４１ａを介してデータ線６８ａからラッチ回路７０ａにローレベル（Ｌ）の画像信号が入力され、ラッチ回路７０ａのデータ入力端子Ｎ１ａの電位がローレベル（Ｌ）、データ出力端子Ｎ２ａの電位がハイレベル（Ｈ）となる。
一方、画素４０Ｂでは、駆動用ＴＦＴ４１ｂを介してデータ線６８ｂからラッチ回路７０ｂにハイレベル（Ｈ）の画像信号が入力され、ラッチ回路７０ｂのデータ入力端子Ｎ１ｂの電位がハイレベル（Ｈ）、データ出力端子Ｎ２ｂの電位がローレベル（Ｌ）となる。
【００６６】
なお、画像信号入力期間ＳＴ１１において、ラッチ回路７０ａと接続された画素電極３５ａの電位は、画像信号入力用のハイレベル電位ＶＭとなり、ラッチ回路７０ｂと接続された画素電極３５ｂの電位はローレベル電位ＶＬとなるが、共通電極３７がハイインピーダンス状態であるため、電気泳動素子３２の表示状態は変化しない。
【００６７】
画素４０Ａ、４０Ｂにそれぞれ画像信号が入力されたならば、画像表示期間ＳＴ１２に移行する。
画像表示期間ＳＴ１２では、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄが、画像信号入力用のハイレベル電位ＶＭ（例えば５Ｖ）から画像表示用のハイレベル電位ＶＨ（例えば１５Ｖ）に引き上げられる。低電位電源線４９の電位Ｖｓｓはローレベル電位ＶＬ（例えば０Ｖ）とされる。また、共通電極３７には、ハイレベル電位ＶＨとローレベル電位ＶＬとを所定周期で繰り返す矩形状のパルスが入力される。
【００６８】
これにより、画素４０Ａでは、ラッチ回路７０ａのデータ出力端子Ｎ２ａの電位がハイレベル電位ＶＨに上昇し、画素電極３５ａがハイレベル電位ＶＨとなる。そして、矩形状のパルスが入力された共通電極３７がローレベル電位ＶＬである期間に、画素電極３５ａと共通電極３７との電位差により電気泳動素子３２が駆動される。すなわち、図５（ｂ）に示したように、正に帯電した黒色粒子２６が共通電極３７側に引き寄せられ、負に帯電した白色粒子２７が画素電極３５ａ側に引き寄せられて、画素４０Ａが黒表示される。
【００６９】
一方、画素４０Ｂでは、ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２ｂはローレベル電位ＶＬであるから、画素電極３５ｂもローレベル電位ＶＬとなる。そして、共通電極３７がハイレベル電位ＶＨである期間に、画素電極３５ｂと共通電極３７との間の電位差によって電気泳動素子３２が駆動される。すなわち、図５（ｂ）に示したように、負に帯電した白色粒子２７が共通電極３７側に引き寄せられ、正に帯電した黒色粒子２６が画素電極３５ａ側に引き寄せられて、画素４０Ｂが白表示される。
【００７０】
以上の画像信号入力期間ＳＴ１１及び画像表示期間ＳＴ１２における一連の動作により、画像データＤに基づく画像を表示部５に表示させることができる。
画像表示動作が終了したならば、図９に示すように、画像保持期間ＳＴ１３に移行する。画像保持期間ＳＴ１３では、画素４０に接続されている各配線がいずれもハイインピーダンス状態とされる。これにより、画素電極３５ａ、３５ｂ及び共通電極３７もハイインピーダンス状態となり、電気泳動素子３２が電気的に孤立した状態となる。したがって、電力を消費することなく画像を保持することができる。
【００７１】
以上に詳細に説明した本実施形態の駆動方法によれば、画像信号入力期間ＳＴ１１におけるラッチ回路７０の電力消費を抑え、省電力性に優れた電気泳動表示装置を実現できる。以下、かかる作用効果について詳細に説明する。
【００７２】
本実施形態では、メモリ初期化ステップＳ１０３に先立って画像解析ステップＳ１０１を実行し、初期階調設定ステップＳ１０２において、画像データＤに含まれる画素データ「０」（黒）の割合が５０％以上であれば画素データ「０」を初期階調として設定し、画素データ「０」の割合が５０％未満の場合には、初期階調として画素データ「１」を設定する。そして、メモリ初期化ステップＳ１０３では、すべてのラッチ回路７０に初期階調に対応する画像信号を入力する。これにより、画像更新ステップＳ１０４に移行したときには、表示部５に表示される画像データＤにおいて５０％以上を占める初期階調に対応する画像信号によってラッチ回路７０が初期化された状態となる。
【００７３】
画素データ「０」の初期階調によりラッチ回路７０が初期化されている場合には、画像信号入力期間ＳＴ１１においてラッチ回路７０に入力される画像データＤはその半数以上が画素データ「０」であるため、半数以上のラッチ回路７０において記憶内容（保持電位）が更新されないことになる。そして、保持電位が更新されないラッチ回路７０では、転送インバータ７０ｔ及び帰還インバータ７０ｆに貫通電流が流れないので、このラッチ回路７０は電力を消費しない。
一方、本実施形態において画素データ「０」の割合が５０％未満の場合には、初期階調として画素データ「１」が設定されるため、保持電位が更新されるラッチ回路７０はやはり全体の半数以下であり、表示部５全体でのラッチ回路７０の電力消費もそれに伴って低くなる。
したがって本実施形態の駆動方法によれば、どのような画像データＤが入力された場合であっても、保持電位が更新されるラッチ回路７０を常に全体の半数以下に抑えることができ、ラッチ回路７０の消費電力を低減することができる。
【００７４】
なお、本実施形態では画像データＤが二値のデータであるため、上記のように画素データ「０」の割合が５０％以上であるか否かを判定することとしたが、本発明において設定される初期階調は、画像データＤにおいてデータ数が最多の階調であり、このようにデータ数が最多である階調を初期階調に設定した場合にも上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
例えば、画像データＤが３階調以上の画素データを含む場合であっても、データ数が最多である階調の画像信号が入力されるラッチ回路７０は、画像信号入力期間ＳＴ１１において電力を消費しないので、相当程度は電力消費を抑える効果を得ることができる。
【００７６】
ただし、画像データＤが二値のデータである場合には、本実施形態の駆動方法を採用することが好ましい。本実施形態では、画素データ「０」の割合のみで初期階調を判断して設定するので、パラメータＲとして画像データＤにおける画素データ「０」の割合のみを取得すればよく、判定ステップＳ１０２ａにおける判定もパラメータＲの値と基準値（５０％）とを比較するのみでよいため、簡便な駆動方法とすることができる。
【００７７】
また本実施形態に係る駆動方法では、画像表示期間ＳＴ１２において、共通電極３７にハイレベル電位ＶＨとローレベル電位ＶＬとを周期的に繰り返す矩形状のパルスを複数周期分入力している。このような駆動方法を、本願においては「コモン振り駆動」と呼ぶ。コモン振り駆動の定義としては、画像表示期間ＳＴ１２において、共通電極３７にハイレベル電位ＶＨとローレベル電位ＶＬとを繰り返すパルスが少なくとも１周期以上印加される駆動方法のことである。
【００７８】
このコモン振り駆動方法によれば、黒色粒子と白色粒子をより確実に所望の電極に移動させることができるためコントラストを高めることができる。また画素電極と共通電極とに印加する電位をハイレベル電位ＶＨとローレベル電位ＶＬの二値により制御可能であるため、低電圧化が図れるとともに、回路構成をシンプルにすることができる。また、画素電極３５のスイッチング素子としてＴＦＴを用いた場合には、低電圧駆動によりＴＦＴの信頼性を確保することができるというメリットがある。
なお、コモン振り駆動の周波数及び周期数は、電気泳動素子３２の仕様及び特性に応じて適宜定めることが好ましい。
【００７９】
なお、画像表示期間ＳＴ１２において、コモン振り駆動を行わない駆動方法とすることもできる。
この場合には、画像表示期間ＳＴ１２を、黒色画像表示期間と白色画像表示期間とに分割し、黒色画像表示期間では共通電極３７をローレベル電位ＶＬに保持し、白色画像表示期間では共通電極３７をハイレベル電位ＶＨに保持する。これにより、黒色画像表示期間において画素４０Ａが黒表示され、白色画像表示期間において画素４０Ｂが白表示されるので、上記実施形態と同様に表示部５に画像を表示することができる。
【００８０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１１は、第２の実施形態に係る電気泳動表示装置２００の概略構成を示す図である。図１２は、第２の実施形態に係る電気泳動表示装置２００の画素回路を示す図である。
なお、図１１及び図１２において、先の第１実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略することとする。
【００８１】
図１１に示すように、電気泳動表示装置２００では、表示部５に画素１４０がマトリクス状に配列されている。各画素１４０には、図１の電気泳動表示装置１００の構成に加えて、共通電源変調回路６４から延びる第１の制御線９１と第２の制御線９２とがそれぞれ接続されている。画素１４０に接続された他の配線（走査線６６、データ線６８、共通電極配線５５、高電位電源線５０、低電位電源線４９）は第１実施形態と同様である。
【００８２】
図１２に示すように、電気泳動表示装置２００の画素１４０は、図２の画素４０の構成に加えて、ラッチ回路７０と画素電極３５との間に介挿されたスイッチ回路８０を備えている。スイッチ回路８０は、第１のトランスミッションゲートＴＧ１と、第２のトランスミッションゲートＴＧ２とを有する。
【００８３】
第１のトランスミッションゲートＴＧ１は、Ｐ−ＭＯＳトランジスタ８１とＮ−ＭＯＳトランジスタ８２とを有している。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ８１及びＮ−ＭＯＳトランジスタ８２のソース端子は第１の制御線９１に接続され、ドレイン端子は画素電極３５に接続されている。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ８１のゲート端子はラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１（駆動用ＴＦＴ４１のドレイン端子）に接続され、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８２のゲート端子はラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２に接続されている。
【００８４】
第２のトランスミッションゲートＴＧ２は、Ｐ−ＭＯＳトランジスタ８３とＮ−ＭＯＳトランジスタ８４とを有している。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ８３及びＮ−ＭＯＳトランジスタ８４のソース端子は第２の制御線９２に接続され、ドレイン端子は画素電極３５に接続されている。Ｐ−ＭＯＳトランジスタ８３のゲート端子はラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２に接続され、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８４のゲート端子はラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１に接続されている。
【００８５】
上記構成を備えた電気泳動表示装置２００において表示部５に画像を表示させるには、駆動用ＴＦＴ４１を介してラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１に画像信号を入力し、ラッチ回路７０に画像信号を電位として記憶させる。そうすると、ラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１及びデータ出力端子Ｎ２から出力される電位に基づいて動作するスイッチ回路８０により、第１の制御線９１又は第２の制御線９２と、画素電極３５とが接続される。その結果、第１又は第２の制御線９１、９２から画素電極３５に画像信号に対応する電位が入力され、図５に示したように、画素電極３５と共通電極３７との電位差に基づいて画素１４０が黒又は白表示される。
【００８６】
図１３は、電気泳動表示装置２００の駆動方法を示すタイミングチャートである。図１３には、図９に示した第１実施形態に係るタイミングチャートに加えて、第１の制御線９１の電位Ｓ１と、第２の制御線９２の電位Ｓ２とが示されている。
【００８７】
本実施形態の電気泳動表示装置２００についても、図７に示した第１実施形態に係る駆動方法により、消費電力を抑えつつ表示画像の更新を行うことができる。すなわち、画像解析ステップＳ１０１において画像データＤを解析してパラメータＲを取得し、初期階調設定ステップＳ１０２においてパラメータＲの判定結果に基づいて初期階調を設定し、メモリ初期化ステップＳ１０３において初期階調によるラッチ回路７０の初期化を行う駆動方法を採用することができる。これにより、画像更新ステップＳ１０４の画像信号入力期間ＳＴ１１において、保持電位が更新されるラッチ回路７０を全体の半数以下とし、当該期間における電力消費を抑えることができる。
【００８８】
さらに電気泳動表示装置２００では、図１３に示すように、画像表示期間ＳＴ１２を黒色画像表示期間ＳＴ１２１と白色画像表示期間ＳＴ１２２とに分割し、それぞれの期間で黒表示と白表示とを行うことで表示部５に画像を表示する駆動方法とすることが好ましい。
【００８９】
以下、かかる画像表示期間ＳＴ１２について、図１４に示す隣接する２つの画素１４０Ａ、１４０Ｂを参照しつつ説明する。
なお、図１４において各符号の「Ａ」「Ｂ」「ａ」「ｂ」の添字は、説明の対象とした２つの画素１４０とそれらに属する構成要素を画素ごとに明確に区別するために付したものであって他意はない。
【００９０】
表１は、本実施形態の駆動方法における画像信号入力期間ＳＴ１１及び画像表示期間ＳＴ１２での各配線の電位状態を示す表である。表１には、画素１４０Ａに接続されたデータ線６８ａの電位Ｄａと、画素１４０Ｂに接続されたデータ線６８ｂの電位Ｄｂと、第１の制御線９１の電位Ｓ１と、第２の制御線９２の電位Ｓ２とが示されている。
【００９１】
【表１】
2009181008.tif 000003
【００９２】
本実施形態の駆動方法において、画像信号入力期間ＳＴ１１は、第１の実施形態の駆動方法と同様である。すなわち、画像信号入力期間ＳＴ１１では、画素１４０Ａのラッチ回路７０ａにローレベル（Ｌ）の画像信号が入力され、画素１４０Ｂのラッチ回路７０ｂにはハイレベル（Ｈ）の画像信号が入力される。これにより、図１４に示すように、画素１４０Ａのラッチ回路７０ａのデータ出力端子Ｎ２ａはハイレベル（Ｈ）となり、画素１４０Ｂのラッチ回路７０ｂのデータ出力端子Ｎ２ｂはローレベル（Ｌ）となる。
なお、画像信号入力期間ＳＴ１１において、第１の制御線９１、第２の制御線９２、及び共通電極３７はハイインピーダンス状態とされており、画素電極３５ａ、３５ｂもハイインピーダンス状態である。
【００９３】
次に、画像表示期間ＳＴ１２に移行すると、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄが、画像信号入力用のハイレベル電位ＶＭ（例えば５Ｖ）から画像表示用のハイレベル電位ＶＨ（例えば１５Ｖ）に引き上げられる。低電位電源線４９の電位Ｖｓｓはローレベル電位ＶＬ（例えば０Ｖ）とされる。
【００９４】
そして、黒色画像表示期間ＳＴ１２１において、第１の制御線９１に画像表示用のハイレベル電位ＶＨが供給される一方、第２の制御線９２は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。共通電極３７には、ハイレベル電位ＶＨとローレベル電位ＶＬとを所定周期で繰り返す矩形状のパルスが入力される。
【００９５】
このとき、図１４（ａ）に示すように、画素１４０Ａのラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２ａの電位はハイレベル（Ｈ）であるから、スイッチ回路８０ａの第２のトランスミッションゲートＴＧ１ａがオン状態となる。これにより、第１の制御線９１と画素電極３５ａとが電気的に接続され、画素電極３５ａにハイレベル電位ＶＨ（Ｓ１）が入力される。
そして、矩形状のパルスが入力された共通電極３７がローレベル電位ＶＬである期間に、画素電極３５ａと共通電極３７との電位差により電気泳動素子３２が駆動され、画素１４０Ａが黒表示される。
【００９６】
一方、画素１４０Ｂでは、ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２ｂの電位はローレベル（Ｌ）であるから、スイッチ回路８０ｂの第２のトランスミッションゲートＴＧ２ｂがオン状態となる。これにより、第２の制御線９２と画素電極３５ｂとが電気的に接続され、画素電極３５ｂがハイインピーダンス状態（Ｓ２）となる。したがって、画素１４０Ｂでは表示は変化せず、黒表示のままである。
【００９７】
次に、白色画像表示期間ＳＴ１２２に移行すると、図１３及び図１４（ｂ）に示すように、第２の制御線９２にローレベルの電位ＶＬが供給され、第１の制御線９１はハイインピーダンス状態とされる。ローレベル（Ｌ）の画像信号が入力された画素１４０Ａでは、画素電極３５ａがハイインピーダンス状態となり、黒色画像表示期間ＳＴ１２１においてなされた黒表示が維持される。
【００９８】
一方、ハイレベル（Ｈ）の画像信号が入力された画素１４０Ｂでは、画素電極３５ｂにローレベル電位ＶＬが入力される。そして、共通電極３７がハイレベル電位ＶＨである期間に画素電極３５ｂと共通電極３７との間の電位差によって電気泳動素子３２が駆動され、画素１４０Ｂが白表示される。
【００９９】
以上の黒色画像表示期間ＳＴ１２１及び白色画像表示期間ＳＴ１２２における一連の動作により、画像データＤに基づく画像を表示部５に表示させることができる。
画像表示動作が終了したならば、図１３に示すように、画像保持期間ＳＴ１３に移行する。画像保持期間ＳＴ１３では、画素１４０に接続されている各配線がいずれもハイインピーダンス状態とされる。これにより、画素電極３５ａ、３５ｂ及び共通電極３７もハイインピーダンス状態となり、電気泳動素子３２が電気的に孤立した状態となる。したがって、電力を消費することなく画像を保持することができる。
【０１００】
本実施形態の駆動方法によれば、以下に説明するように、第１の実施形態における効果に加えて、画素１４０Ａと画素１４０Ｂとの間のリーク電流を効果的に防止することができ、さらに省電力性に優れた電気泳動表示装置を実現できる。
【０１０１】
第１の実施形態に係る駆動方法では、図１０（ｂ）に示したように、画像表示期間ＳＴ１２において、画素４０Ａの画素電極３５ａがハイレベル電位ＶＨ、画素４０Ｂの画素電極３５ｂがローレベル電位ＶＬとなっており、隣接する画素電極３５ａ、３５ｂ間の大きな電位差（例えば１５Ｖ）によって横方向の電界が形成される。そしてこのような状態であると、画素電極３５と電気泳動素子３２との間に介在する接着剤層３３に含まれるわずかな水分などの影響によって、接着剤層３３を介したリーク電流が流れやすくなる。
【０１０２】
これに対して、本実施形態の駆動方法では、図１４に示すように、黒色画像表示期間ＳＴ１２１、及び白色画像表示期間ＳＴ１２２において、画素電極３５ａ、３５ｂの一方が必ずハイインピーダンス状態となる。したがって、ハイインピーダンス状態とされた画素電極によってリーク経路が遮断されるため、リーク電流が生じることはない。
【０１０３】
また、本実施形態の電気泳動表示装置２００では、ラッチ回路７０と画素電極３５との間に、スイッチ回路８０が介在しているので、スイッチ回路８０に接続された第１及び第２の制御線９１、９２の電位を操作することにより、ラッチ回路７０の保持電位によらず表示部５の表示制御を行うことができる。
【０１０４】
例えば、第１及び第２の制御線９１、９２の双方にハイレベル電位ＶＨを入力すると、すべての画素１４０の画素電極３５にハイレベル電位ＶＨを供給することができる。そして、かかる状態において共通電極３７にローレベル電位ＶＬを入力すれば、表示部５を全面黒表示することができる。また、第１及び第２の制御線９１、９２の双方にローレベル電位ＶＬを入力し、共通電極３７にハイレベル電位ＶＨを入力すれば、表示部５を全面白表示することができる。したがって、本実施形態によれば、ラッチ回路７０に画像信号を転送することなく表示部５の消去動作を行うことができる。さらには、このような消去動作中にラッチ回路７０に対して次フレームの画像信号を入力すれば、画像の消去と表示を効率よく高速に実行することができる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
上記実施形態では、メモリ初期化ステップＳ１０３において、コントローラ６３からデータ線駆動回路６２に対してメモリ初期化用データに対応する画像信号を出力することとして説明した。かかる駆動方法によれば、データ線駆動回路６２や画素４０（画素１４０）の構成を変更することなくラッチ回路７０の初期化を行うことができるため、コストや製造性の点で有利である。しかし、ラッチ回路７０を簡便に初期化できる構成としては、かかる構成に限定されるものではない。
以下、ラッチ回路７０を簡便に初期化できるメモリ初期化手段について図面を参照しつつ説明する。
【０１０６】
メモリ初期化手段の第１の構成としては、データ線駆動回路６２にメモリ初期化機能を実装し、かかる機能をイネーブル端子への信号入力により有効にする構成を挙げることができる。この場合のメモリ初期化機能としては、例えば、データ線駆動回路６２に接続されたすべてのデータ線６８を選択し、これらのデータ線６８に対して同一電位（例えばローレベル（Ｌ））の信号を入力する機能である。イネーブル端子は、制御回路１６１からのイネーブル信号ＥＮの入力により上記のメモリ初期化機能を有効にするための端子である。
【０１０７】
この場合には、コントローラ６３によるメモリ初期化動作は、制御回路１６１からの制御信号により走査線駆動回路６１とデータ線駆動回路６２とを動作させることにより行われる。データ線駆動回路６２には、制御回路１６１からイネーブル信号ＥＮが入力される。これにより、走査線駆動回路６１により選択された走査線６６に属する画素４０（１４０）のラッチ回路７０に対して一斉に、予め設定されたメモリ初期化用の画像信号が入力され、メモリ初期化ステップＳ１０３を実行することができる。
【０１０８】
以上の第１の構成によれば、制御回路１６１におけるメモリ初期化用データの生成や転送が不要であるため、制御回路１６１の回路規模が大きくなるのを回避できる。また、メモリ初期化にフレームメモリ１６５を使用しないため、メモリ初期化ステップＳ１０３中に、画像データＤのフレームメモリ１６５への展開を実行することが可能になる。よって、電気泳動表示装置１００、２００を効率的に動作させることができる。
【０１０９】
次に、メモリ初期化手段の第２の構成として、各々の画素４０（１４０）にメモリ初期化のための半導体素子を設けた構成について説明する。図１５は、図１２に示した画素１４０に第２の構成のメモリ初期化手段を備えた構成を示す図である。なお、図２に示した画素４０についても図１５と同様のメモリ初期化手段を設けることができる。
【０１１０】
図１５に示す画素１４２は、図１２に示した画素１４０に、Ｎ−ＭＯＳトランジスタである第１のリセットトランジスタ７５と、Ｐ−ＭＯＳトランジスタである第２のリセットトランジスタ７６とを追加した構成である。
第１のリセットトランジスタ７５のドレイン端子はラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１に接続され、ソース端子は高電位電源線５０に接続され、ゲート端子は第１のリセット信号線６９ａに接続されている。第２のリセットトランジスタ７６のドレイン端子は、ラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１に接続され、ソース端子は低電位電源線４９に接続され、ゲート端子は第２のリセット信号線６９ｂに接続されている。
第１及び第２のリセット信号線６９ａ、６９ｂは、いずれも複数の画素１４２で共通の配線であり、共通電源変調回路６４に接続されている。
【０１１１】
上記構成の画素１４２では、メモリ初期化ステップＳ１０３において、第１のリセット信号線６９ａを介したリセット信号ＲＳＴの入力、又は第２のリセット信号線６９ｂを介したリセット信号ＲＳＴｂの入力により、ラッチ回路７０の初期化を行うことができる。
【０１１２】
詳しくは、メモリ初期化ステップＳ１０３における初期階調が画素データ「１」（ハイレベル）である場合には、第１のリセット信号線６９ａにハイレベル（Ｈ；例えば７Ｖ）のリセット信号ＲＳＴを入力する。そうすると、第１のリセットトランジスタ７５がオン状態となってラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１と高電位電源線５０とが接続され、データ入力端子Ｎ１に高電位電源線５０の電位Ｖｄｄ（ハイレベル電位ＶＭ）が入力される。これにより、すべてのラッチ回路７０がハイレベル電位ＶＭを保持した状態に初期化される。
【０１１３】
また、初期階調が画素データ「０」（ローレベル）である場合には、第２のリセット信号線６９ｂを介して第２のリセットトランジスタ７６にローレベル（Ｌ；例えば０Ｖ）のリセット信号ＲＳＴｂを入力する。そうすると、ラッチ回路７０のデータ入力端子Ｎ１と低電位電源線４９とが接続され、データ入力端子Ｎ１に低電位電源線４９の電位Ｖｓｓ（ローレベル電位ＶＬ）が入力される。これにより、すべてのラッチ回路７０がローレベル電位ＶＬを保持した状態に初期化される。
【０１１４】
このように、第２の構成に係る画素１４２を備えた電気泳動表示装置では、初期階調設定ステップＳ１０２において設定された初期階調に応じて第１又は第２のリセット信号線６９ａ、６９ｂに選択的にリセット信号を入力することで、ラッチ回路７０に書き込む画像信号を簡便に切り替えることができる。また、メモリ初期化ステップＳ１０３において走査線駆動回路６１及びデータ線駆動回路６２を動作させる必要がないので、消費電力の点でも有利な構成となる。
【０１１５】
［電子機器］
次に、上記実施形態の電気泳動表示装置１００を、電子機器に適用した場合について説明する。
図１６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、上記実施形態の電気泳動表示装置１００（２００）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。
【０１１６】
図１７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、上記各実施形態の電気泳動表示装置１００（２００）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。
【０１１７】
図１８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。
【０１１８】
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、表示部に本発明に係る電気泳動表示装置１００が採用されているので、省電力性に優れた表示部を備える電子機器となっている。
なお、図１６から図１８に示した電子機器は、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、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。
【図２】図１に示す画素の回路構成図。
【図３】実施形態に係る電気泳動表示装置の部分断面図。
【図４】マイクロカプセルの模式断面図。
【図５】電気泳動素子の動作説明図。
【図６】第１実施形態に係る電気泳動表示装置のコントローラのブロック図。
【図７】第１実施形態に係る駆動方法を示すフローチャート。
【図８】画像データの構成を例示する図。
【図９】第１実施形態に係る駆動方法におけるタイミングチャート。
【図１０】メモリ初期化及び画像更新ステップにおける画素の電位状態を示す図。
【図１１】第２実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。
【図１２】図１１に示す画素の回路構成図。
【図１３】第２実施形態に係る駆動方法におけるタイミングチャート。
【図１４】画像更新ステップにおける画素の電位状態を示す図。
【図１５】メモリ初期化手段を備えた画素の回路構成を示す図。
【図１６】電子機器の一例である腕時計を示す図。
【図１７】電子機器の一例である電子ペーパーを示す図。
【図１８】電子機器の一例である電子ノートを示す図。
【符号の説明】
【０１２０】
１００，２００  電気泳動表示装置、５  表示部、３２  電気泳動素子、３５，３５ａ，３５ｂ  画素電極、３７  共通電極、４０，４０Ａ，４０Ｂ，１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ  画素、４１，４１ａ，４１ｂ  駆動用ＴＦＴ（画素スイッチング素子）、４９  低電位電源線、５０  高電位電源線、６２  データ線駆動回路、６３  コントローラ（制御部）、６９，６９ａ，６９ｂ  リセット信号線、７０，７０ａ，７０ｂ  ラッチ回路（メモリ回路）、７５，７６  リセットトランジスタ、８０，８０ａ，８０ｂ  スイッチ回路、９１  第１の制御線、９２  第２の制御線、１６１  制御回路、１６２  ＥＥＰＲＯＭ（記憶部）、１６３  電圧生成回路、１６４  データバッファ、１６５  フレームメモリ、１６６  メモリ制御回路、１６７  画像解析回路（画像解析部）、Ｄ  画像データ
【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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