JP2008249976A - 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を低減することができる電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方
法及び電子機器を提供する。
【解決手段】制御手段及び算出手段としてのコントローラ４０は、表示すべき画像の画像
データに基づいて、全画素における第１及び第２の表示色（白色及び黒色）の割合を算出
する。そして、白色及び黒色のうち割合が多い方を電気泳動素子２４に表示するようにリ
セットし、その後、電気泳動素子２４に割合の少ない表示色を画像データに基づいて選択
的に表示する書き込み動作を行うことで、所望の画像が表示される。そして、電気泳動素
子２４と接続された保持容量２３は、書き込み動作において電気泳動素子２４に与えられ
る電位差を保持する。従って、充電すべき保持容量２３の数を半分以下に抑えることがで
きるため、消費電力を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器に関するものである。

従来、帯電粒子を分散させた分散系に電界を印加した際にその帯電粒子がクーロン力に
より移動する電気泳動現象を利用して画像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）。電気泳動表示装置は、共通電極と、該共通電極と対向配置された複
数の分割電極と、これら共通電極と分割電極との間に介在された分散系とからなる複数の
電気泳動素子を備えている。この分散系は、液相分散媒に１つ以上の種類の帯電粒子が分
散されたものであり、共通電極と分割電極との間に電位差を与えると、電界の方向によっ
て分散系内の帯電粒子が共通電極又は分割電極に引き寄せられる。帯電粒子を着色粒子で
構成するとともに電極に透過性を有する材料を用いると、共通電極又は分割電極に引き寄
せられた帯電粒子の色が観察できる。これを利用して電気泳動素子毎に表示制御すること
で、電気泳動表示装置に所望の画像を表示することができる。

ところで、このような電気泳動表示装置では、各電気泳動素子のそれぞれに対して保持
容量が並列に接続されている。これにより、電気泳動素子に与えられる電圧は保持容量に
充電されるので、分割電極への電圧の印加を止めても保持容量の充電電圧により、電気泳
動素子の各電極間に与えられた電位差は保持される。
特開２００６−１８９４６６号公報

しかしながら、上記のような電気泳動表示装置に用いられる保持容量には、電気泳動素
子の各電極間の容量と比較して大容量のものが用いられているため、充電される保持容量
の数が増えるとその保持容量に蓄積される電荷量の合計が増大し、その結果、電力的な負
担となっていた。特に、電圧を加えるべき分割電極の数が多いほど充電すべき保持容量の
数も増えることとなり、消費電力が増大してしまうという問題が生じていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、消費電力を
低減することができる電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法及び電子機器を提
供することにある。

本発明の電気泳動表示装置は、帯電粒子を含有する分散系を共通電極及び分割電極間に
介在してなる複数の電気泳動素子と、前記電気泳動素子に接続された保持容量と、前記各
電極間に印加する電圧を制御する制御手段を備え、前記各電気泳動素子に第１又は第２の
表示色を表示することで画像表示を行う電気泳動表示装置であって、表示すべき画像の画
像データに基づき前記表示色の割合を算出する算出手段を備え、前記制御手段は、前記算
出手段の算出結果に基づいて、全ての前記電気泳動素子に割合の多い方の前記表示色を表
示した後に前記各電気泳動素子における前記各電極間の電位差を解消するリセット動作を
行い、該リセット動作後に前記画像データに基づいて前記電気泳動素子の前記各電極間に
電位差を与えることで割合が少ない方の前記表示色を前記電気泳動素子に表示する書き込
み動作を行い、前記保持容量は、前記制御手段の書き込み動作において前記電気泳動素子
に与えられる電位差を保持する。

本発明の電気泳動表示装置によれば、第１及び第２の表示色のうち割合が多い方を電気
泳動素子に表示するようにリセットし、その後、電気泳動素子に割合の少ない表示色を画
像データに基づいて選択的に表示する書き込み動作を行うことで、所望の画像が表示され
る。そして、電気泳動素子と接続された保持容量は、書き込み動作において電気泳動素子
に与えられる電位差を保持する。従って、充電すべき保持容量の数を半分以下に抑えるこ
とができるため、消費電力を低減することができる。

この電気泳動表示装置において、前記保持容量は、前記分割電極と電気的に接続された
第１電極及び該第１電極と対向する第２電極を有し、前記制御手段は、前記第２電極に、
前記リセット動作時においては前記分割電極と同電位の電圧を印加し、前記書き込み動作
時においては前記共通電極と同電位の電圧を印加する。

この電気泳動表示装置によれば、リセット動作時においては、保持容量の第２電極と分
割電極とが同電位である。つまり、分割電極と電気的に接続された保持容量の第１電極と
第２電極とが同電位であるため、保持容量への充電は行われない。そして、書き込み動作
時においては、保持容量の第２電極と共通電極とが同電位であるため、分割電極に電圧が
印加されると、電気泳動素子の各電極間及び保持容量の各電極間に与えられる電位差が同
じとなり、保持容量にて電気泳動素子の各電極間の電位差を保持することができる。

この電気泳動表示装置において、前記制御手段は、前記分割電極、前記共通電極及び前
記保持容量の第２電極に対してそれぞれ高電位電圧と低電位電圧とを切り換えて印加可能
に構成される。

この電気泳動表示装置によれば、２つの電源で低消費電力の電気泳動表示装置を構成す
ることができる。
この電気泳動表示装置において、前記制御手段は、前記分割電極及び前記共通電極にそ
れぞれ第１の電圧と該第１の電圧よりも低電位の第２の電圧と該第２の電圧よりも低電位
の第３の電圧とを切り換えて印加可能に構成され、前記保持容量の第２電極には、前記リ
セット動作時及び前記書き込み動作時において、前記制御手段により前記第２の電圧が印
加される。

この電気泳動表示装置によれば、保持容量の第２電極に複数のレベルの電圧を印加可能
とする構成を設ける必要がなくなるため、構成の簡素化に貢献することができる。
この電気泳動表示装置において、前記分割電極は、マトリクス状に配置された複数の画
素電極であり、前記共通電極は、前記各電気泳動素子において共用される。

この電気泳動表示装置によれば、様々な画像を表示可能な電気泳動表示装置について、
消費電力を低減することができる。また、このような電気泳動表示装置では、多数の画素
のそれぞれに対応して設けられる保持容量の数も非常に多くなるため、本発明の低消費電
力化が可能な構成を適用することで、消費電力をより低減することができる。

本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、帯電粒子を含有する分散系を共通電極及び分
割電極間に介在してなる複数の電気泳動素子と、前記各電気泳動素子にそれぞれ接続され
た複数の保持容量とを備え、前記各電極間に印加する電圧を制御することで前記各電気泳
動素子に第１又は第２の表示色を表示して画像表示を行う電気泳動表示装置の駆動方法で
あって、表示すべき画像の画像データに基づき前記表示色の割合を算出し、該算出結果に
基づき、全ての前記電気泳動素子に割合の多い方の前記表示色を表示した後に前記各電気
泳動素子における前記各電極間の電位差を解消するリセット動作を行い、該リセット動作
後、前記画像データに基づいて選択的に前記電気泳動素子の前記各電極間に電位差を与え
るとともに前記保持容量にて該電位差を保持して、前記電気泳動素子に割合が少ない方の
前記表示色を選択的に表示する書き込み動作を行う。

この電気泳動表示装置の駆動方法によれば、第１及び第２の表示色のうち割合が多い方
を電気泳動素子に表示するようにリセットし、その後、電気泳動素子に割合の少ない表示
色を画像データに基づいて選択的に表示する書き込み動作を行うことで、所望の画像が表
示される。そして、電気泳動素子と接続された保持容量は、書き込み動作において電気泳
動素子に与えられる電位差を保持する。従って、充電すべき保持容量の数を半分以下に抑
えることができるため、消費電力を低減することができる。

この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記保持容量は、前記分割電極と電気的に
接続された第１電極及び該第１電極と対向する第２電極を有し、前記リセット動作時にお
いて、前記分割電極と同電位の電圧を前記第２電極に印加し、前記書き込み動作時におい
て、前記共通電極と同電位の電圧を前記第２電極に印加する。

この電気泳動表示装置の駆動方法によれば、リセット動作時においては、保持容量の第
２電極と分割電極とが同電位である。つまり、分割電極と電気的に接続された保持容量の
第１電極と第２電極とが同電位であるため、保持容量への充電は行われない。そして、書
き込み動作時においては、保持容量の第２電極と共通電極とが同電位であるため、分割電
極に電圧が印加されると、電気泳動素子の各電極間及び保持容量の各電極間に与えられる
電位差が同じとなり、保持容量にて電気泳動素子の各電極間の電位差を保持することがで
きる。

この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記分割電極、前記共通電極及び前記保持
容量の第２電極に対してそれぞれ高電位電圧と低電位電圧とを切り換えて印加する。
この電気泳動表示装置の駆動方法によれば、２つの電源で低消費電力の電気泳動表示装
置を構成することができる。

この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記分割電極及び前記共通電極にそれぞれ
第１の電圧と該第１の電圧よりも低電位の第２の電圧と該第２の電圧よりも低電位の第３
の電圧とを切り換えて印加し、前記リセット動作時及び前記書き込み動作時において、前
記第２の電圧を前記保持容量の第２電極に印加する。

この電気泳動表示装置の駆動方法によれば、保持容量の第２電極に複数のレベルの電圧
を印加可能とする構成を設ける必要がなくなるため、構成の簡素化に貢献することができ
る。

この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記分割電極は、マトリクス状に配置され
た複数の画素電極であり、前記共通電極は、前記各電気泳動素子において共用される。
この電気泳動表示装置の駆動方法によれば、様々な画像を表示可能な電気泳動表示装置
について、消費電力を低減することができる。また、このような電気泳動表示装置では、
多数の画素のそれぞれに対応して保持容量が設けられるため、本発明の低消費電力駆動方
法を例えばセグメント表示方式のものに採用した場合と比較して、消費電力をより低減す
ることができる。

本発明の電子機器は、上述した電気泳動表示装置を備えるあらゆる機器を含むもので、
ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ブック、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話
、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念から外れるもの、例えば可撓性のあ
る紙状／フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、
車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものを含む。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示す本実施形態の電気泳動表示装置１は、外部装置（図示略）から入力される画
像データに基づいて、異なる２色からなる画像を素子基板（図示略）上に形成された表示
部１１に表示するものである。

表示部１１には、行方向（図１において横方向）に延設された複数本の走査線Ｓと、列
方向（図１において縦方向）に延設されるとともに各走査線Ｓと直交する複数本のデータ
線Ｄとが設けられている。表示部１１の周辺には、各走査線Ｓと接続された走査線駆動回
路１２と、各データ線Ｄと接続されたデータ線駆動回路１３と、走査線Ｓと平行に延設さ
れた複数本の容量線Ｃと接続された容量線駆動回路１４とが形成されている。

また、表示部１１には走査線Ｓとデータ線Ｄとの各交差部分に対応してマトリクス状に
配置された複数の画素回路２１が設けられている。画素回路２１に含まれるスイッチング
素子としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）２２は、例えばＮチャネルトランジスタ
であって、そのゲートが走査線Ｓに接続されるとともにソースがデータ線Ｄに接続されて
いる。また、ＴＦＴ２２のドレインは画素回路２１を構成する保持容量２３及び電気泳動
素子２４と接続されている。保持容量２３は、その第１電極２３ａがＴＦＴ２２のドレイ
ンと接続されるとともに、該第１電極２３ａと対向する第２電極２３ｂが容量線Ｃを介し
て容量線駆動回路１４と接続されている。

電気泳動素子２４は、ＴＦＴ２２のドレインと接続された分割電極としての画素電極３
１と、各画素電極３１と対向配置されるとともに各電気泳動素子２４で共用される共通電
極３２と、該共通電極３２と各画素電極３１との間に介在されたマイクロカプセル３３と
からなる。共通電極３２には透過性を有する材料が用いられており、該共通電極３２側に
表示部１１の表示面が構成されている。また、共通電極３２には共通電圧Ｖｃｏｍが印加
されるようになっている。

マイクロカプセル３３内には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、液相分散媒３４中に帯
電粒子が分散された分散系が封入されている。本実施形態では、マイクロカプセル３３及
び液相分散媒３４には透過性を有する材料が用いられ、その液相分散媒３４中には電気的
にマイナスに帯電した白色の帯電粒子（以下、負帯電粒子）３５と、電気的にプラスに帯
電した黒色の帯電粒子（以下、正帯電粒子）３６の２種類の帯電粒子が分散されている。
尚、マイクロカプセル３３及び各帯電粒子３５，３６はそれぞれ多数設けられているが、
図２及び図３では、図の簡略化のためそれぞれ１つのみ図示している。

このような電気泳動素子２４において、画素電極３１を共通電極３２に対して低電位と
して共通電極３２から画素電極３１に向かう方向への電界を発生させると、正帯電粒子３
６が画素電極３１に引き寄せられるとともに負帯電粒子３５が共通電極３２に引き寄せら
れ、共通電極３２側の表示面からは負帯電粒子３５の色（白色）が観察される。反対に、
画素電極３１を共通電極３２に対して高電位として画素電極３１から共通電極３２に向か
う方向への電界を発生させると、正帯電粒子３６が共通電極３２に引き寄せられるととも
に負帯電粒子３５が画素電極３１に引き寄せられ、共通電極３２側の表示面からは正帯電
粒子３６の色（黒色）が観察される。尚、マイクロカプセル３３は、各電極間３１，３２
間に電位差が生じていないときに各帯電粒子３５，３６の位置を保持する保持特性を有し
ている。

図１に示すように、表示部１１の周辺には、走査線駆動回路１２、データ線駆動回路１
３及び容量線駆動回路１４を統括制御するコントローラ４０が設けられている。尚、本実
施形態では、コントローラ４０は制御手段及び算出手段を構成している。コントローラ４
０は、外部装置（図示略）から入力される画像データに基づき、走査線駆動回路１２、デ
ータ線駆動回路１３及び容量線駆動回路１４に出力する各種信号を生成する。また、コン
トローラ４０は画像データに基づき、全画素数に対する白色を表示する画素（白画素）と
黒色を表示する画素（黒画素）の数の割合を算出する。つまり、コントローラ４０は、表
示しようとしている画像に白色と黒色のどちらが多いかを判定するようになっている。

走査線駆動回路１２は、コントローラ４０からの信号に基づき複数の走査線Ｓのうちの
１つを選択し、その選択した走査線Ｓに走査信号を出力する。この走査信号が各走査線Ｓ
に順次出力されることにより、１行毎の画素回路２１のＴＦＴ２２が順次オン状態となる
。

データ線駆動回路１３は、コントローラ４０からの信号に基づいてデータ信号を生成し
、このデータ信号をデータ線Ｄに出力する。そして、データ信号は、走査信号にてオン状
態となったＴＦＴ２２を介して電気泳動素子２４の画素電極３１及び保持容量２３の第１
電極２３ａに供給される。このようにして、データ線駆動回路１３は、コントローラ４０
からの信号に基づいて各画素回路２１の画素電極３１及び保持容量２３の第１電極２３ａ
に高電位電圧Ｖｄｄと低電位電圧Ｖｓｓとを切り換えて印加する。尚、本実施形態では、
高電位電圧Ｖｄｄとして１５Ｖが設定され、低電位電圧Ｖｓｓとして０Ｖ（接地電圧）が
設定されている。

容量線駆動回路１４は、コントローラ４０からの信号に基づいて各保持容量２３の第２
電極２３ｂに高電位電圧Ｖｄｄと低電位電圧Ｖｓｓとを切り換えて印加するようになって
いる。また、コントローラ４０は共通電極３２に印加される共通電圧Ｖｃｏｍとして高電
位電圧Ｖｄｄ又は低電位電圧Ｖｓｓを与える。各画素回路２１への画像データ書き込み時
（データ信号供給時）において、共通電極３２の電圧レベルと同じレベルの電圧を保持容
量２３の第２電極２３ｂに与えることで、保持容量２３は画素電極３１に印加される電圧
を保持し、該データ信号を所定期間保持するようになっている。尚、電気泳動素子２４は
、画素電極３１及び共通電極３２間にマイクロカプセル３３が介在する構成をなしている
ため、その各電極３１，３２の対向部分の面積、各電極３１，３２間の距離、及びマイク
ロカプセル３３内の分散系の誘電率に応じた容量を形成しており、その電気泳動素子２４
の容量値は、保持容量２３の容量値のおよそ１／１０程度である。

このような電気泳動表示装置１では、コントローラ４０により各画素電極３１と共通電
極３２との間に印加する電圧を制御することで、各電気泳動素子２４において白色又は黒
色を表示すべく負帯電粒子３５及び正帯電粒子３６を画素電極３１又は共通電極３２に引
き寄せ、これにより表示部１１に所望の画像が表示可能となっている。また、各画素回路
２１への電圧の印加を止めても保持容量２３の充電電圧により、電気泳動素子２４の各電
極３１，３２間の電位差は保持される。
［低消費電力駆動方法］
本実施形態の電気泳動表示装置１では、表示する画像に白画素が多い場合と黒画素が多
い場合とに応じて異なる駆動方法で画像を表示することで、充電すべき保持容量２３の数
を低減可能となっている。以下に、それら各場合の電気泳動表示装置１の駆動方法につい
て図２及び図３に従って説明する。尚、これら図２及び図３では、説明の便宜のため、表
示面側である共通電極３２を上側に、３つの画素電極３１を下側に図示し、表示部１１の
全画素数を３つとして図示している。

表示する画像に白画素が多い場合において、まず、コントローラ４０は走査線駆動回路
１２及びデータ線駆動回路１３を制御してリセット動作を行う。詳しくは、全ての電気泳
動素子２４においてマイクロカプセル３３内の負帯電粒子３５を共通電極３２に引き寄せ
るとともに正帯電粒子３６を画素電極３１に引き寄せるべく（つまり、全画素に白色を表
示すべく）リセットする。

詳述すると、図２（ａ）に示すように、コントローラ４０は共通電極３２に共通電圧Ｖ
ｃｏｍとして高電位電圧Ｖｄｄを印加するとともに、走査線駆動回路１２及びデータ線駆
動回路１３を駆動することで各画素回路２１のＴＦＴ２２をオン状態として各画素電極３
１に低電位電圧Ｖｓｓを印加する。これにより、各マイクロカプセル３３内において共通
電極３２から画素電極３１に向かう方向の電界が発生し、負帯電粒子３５が共通電極３２
に引き寄せられるとともに、正帯電粒子３６が画素電極３１に引き寄せられる。その結果
、共通電極３２側の表示面からは全画素において白色が観測される、つまり、全画素にお
いて白色表示がなされる。尚、このリセット動作は、各帯電粒子３５，３６を共通電極３
２又は画素電極３１に引き寄せるために必要な所定期間に亘って行われる。

全画素において白色表示がなされた後、共通電極３２に低電位電圧Ｖｓｓを印加して画
素電極３１及び共通電極３２間の電位差を解消する。これにより、それら画素電極３１及
び共通電極３２間の電界は消滅するが、各帯電粒子３５，３６は保持特性によりマイクロ
カプセル３３内においてそのままの位置を保つため、表示部１１における全画素の白色表
示は維持される。

また、表示する画像に白画素が多い場合では、各画素回路２１において保持容量２３の
第２電極２３ｂには低電位電圧Ｖｓｓが印加されるため、各画素電極３１に印加される低
電位電圧Ｖｓｓは保持容量２３に充電されない。

リセットが完了し全画素において白色表示がなされると、図２（ｂ）に示すように、コ
ントローラ４０は画像データの書き込み動作を行う。尚、図２（ｂ）では、３つの画素電
極３１のうち、真ん中の１つを黒画素とし、両側の２つを白画素としている。

この書き込み動作では、まず、コントローラ４０は画像データに基づき走査線駆動回路
１２及びデータ線駆動回路１３を制御し、画素電極３１に対して選択的に高電位電圧Ｖｄ
ｄを印加する。このとき、画素電極３１に高電位電圧Ｖｄｄが印加された画素（電気泳動
素子２４）では、画素電極３１から共通電極３２に向かう方向への電界が発生するため、
正帯電粒子３６が共通電極３２側に移動するとともに、負帯電粒子３５が画素電極３１側
に移動する。その結果、リセットにより全画素が白色表示となった表示部１１の画素に選
択的に黒色表示がなされ、その結果、表示部１１に所望の画像が表示される。

一方、保持容量２３の第２電極２３ｂには、リセット時に引き続き低電位電圧Ｖｓｓが
印加されているため、データ線駆動回路１３から供給されるデータ信号としての高電位電
圧Ｖｄｄは保持容量２３の第１電極２３ａにも印加され、保持容量２３の各電極３１，３
２間にも画素電極３１及び共通電極３２間と同じ電位差が生じる。即ち、データ信号が供
給された各画素回路２１において、そのデータ信号は保持容量２３により保持（充電）さ
れる。これにより、画素電極３１へのデータ信号の供給を止めても保持容量２３にて充電
された電圧により電気泳動素子２４の各電極３１，３２間の電位差は保持される。表示す
る画像に白画素が多い場合において、上記のように駆動することにより充電される保持容
量２３の数を保持容量２３の全数の半分以下に抑えることができる。

次に、表示する画像に黒画素が多い場合について説明する。まず、コントローラ４０は
走査線駆動回路１２及びデータ線駆動回路１３を制御し、全ての電気泳動素子２４におい
てマイクロカプセル３３内の正帯電粒子３６を共通電極３２に引き寄せるとともに負帯電
粒子３５を画素電極３１に引き寄せるべく（つまり、全画素に黒色を表示すべく）リセッ
トを行う。

詳述すると、図３（ａ）に示すように、コントローラ４０は共通電極３２に共通電圧Ｖ
ｃｏｍとして低電位電圧Ｖｓｓを印加するとともに、走査線駆動回路１２及びデータ線駆
動回路１３を駆動することで各画素回路２１のＴＦＴ２２をオン状態として各画素電極３
１に高電位電圧Ｖｄｄを印加する。これにより、各マイクロカプセル３３内において画素
電極３１から共通電極３２に向かう方向の電界が発生し、正帯電粒子３６が共通電極３２
に引き寄せられるとともに負帯電粒子３５が画素電極３１に引き寄せられる。その結果、
共通電極３２側の表示面からは全画素において黒色が観測される。つまり、全画素におい
て黒色表示がなされる。尚、このリセット動作は、前述の白画素が多い場合と同様に、各
帯電粒子３５，３６を共通電極３２又は画素電極３１に引き寄せるために必要な所定期間
に亘って行われる。

全画素において黒色表示がなされた後、共通電極３２に高電位電圧Ｖｄｄを印加して画
素電極３１及び共通電極３２間の電位差を解消する。これにより、前述の白画素が多い場
合と同様に、それら画素電極３１及び共通電極３２間の電界は消滅するが、各帯電粒子３
５，３６は保持特性によりマイクロカプセル３３内においてそのままの位置を保つため、
表示部１１の全画素における黒色表示は維持される。

また、表示する画像に黒画素が多い場合では、各画素回路２１において保持容量２３の
第２電極２３ｂには高電位電圧Ｖｄｄが印加されるため、各画素電極３１に印加される高
電位電圧Ｖｄｄは保持容量２３に充電されない。

リセットが完了し全画素において黒色表示がなされると、図３（ｂ）に示すように、コ
ントローラ４０は画像データの書き込み動作を行う。尚、図３（ｂ）では、３つの画素電
極３１のうち、真ん中の１つを白画素とし、両側の２つを黒画素としている。

この書き込み動作では、まず、コントローラ４０は画像データに基づき走査線駆動回路
１２及びデータ線駆動回路１３を制御し、画素電極３１に対して選択的に低電位電圧Ｖｓ
ｓを印加する。このとき、画素電極３１に低電位電圧Ｖｓｓが印加された電気泳動素子２
４では、共通電極３２から画素電極３１に向かう方向への電界が発生するため、負帯電粒
子３５が共通電極３２に引き寄せられるとともに、正帯電粒子３６が画素電極３１に引き
寄せられる。その結果、リセットにより全画素が黒色表示となった表示部１１の画素に選
択的に白色表示がなされ、その結果、表示部１１に所望の画像が表示される。

一方、保持容量２３の第２電極２３ｂには、リセット時に引き続き高電位電圧Ｖｄｄが
印加されているため、データ線駆動回路１３から供給されるデータ信号としての低電位電
圧Ｖｓｓは保持容量２３の第１電極２３ａにも供給され、保持容量２３の各電極３１，３
２間にも画素電極３１及び共通電極３２間と同じ電位差が生じる。即ち、データ信号が供
給された各画素回路２１において、そのデータ信号は保持容量２３により保持（充電）さ
れる。これにより、画素電極３１へのデータ信号の供給を止めても保持容量２３にて充電
された電圧により電気泳動素子２４の各電極３１，３２間の電位差は保持される。表示す
る画像に黒画素が多い場合において、上記のように駆動することにより充電される保持容
量２３の数を保持容量２３の全数の半分以下に抑えることができる。

以上のように、所望の画像における白色（又は黒色）を表示する画素数の割合に応じた
駆動方法で画像を表示することで、表示する画像に白画素が多い場合と表示する画像に黒
画素が多い場合の各場合において、充電される保持容量２３の数を保持容量２３の全数の
半分以下に抑えることができる。その結果、異なる２色からなる画像を表示する電気泳動
表示装置１の消費電力を低減することができる。

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）制御手段及び算出手段としてのコントローラ４０は、表示すべき画像の画像デー
タに基づいて、全画素における第１及び第２の表示色（白色及び黒色）の割合を算出する
。そして、白色及び黒色のうち割合が多い方を電気泳動素子２４に表示するようにリセッ
トし、その後、電気泳動素子２４に割合の少ない表示色を画像データに基づいて選択的に
表示する書き込み動作を行うことで、所望の画像が表示される。そして、電気泳動素子２
４と接続された保持容量２３は、書き込み動作において電気泳動素子２４に与えられる電
位差を保持する。従って、充電すべき保持容量２３の数を半分以下に抑えることができる
ため、消費電力を低減することができる。

（２）保持容量２３は、分割電極としての画素電極３１と電気的に接続された第１電極
２３ａ及び該第１電極２３ａと対向する第２電極２３ｂを有する。そして、コントローラ
４０は、リセット動作時においては、第２電極２３ｂに画素電極３１と同電位の電圧を印
加する。つまり、リセット動作時において保持容量２３の第１電極２３ａと第２電極２３
ｂとが同電位であるため、保持容量への充電は行われない。また、書き込み動作時におい
ては、コントローラ４０は保持容量２３の第２電極２３ｂに共通電極３２と同電位の電圧
を印加する。このため、画素電極３１に電圧が印加されると、電気泳動素子２４の各電極
３１，３２間及び保持容量２３の各電極２３ａ，２３ｂ間に与えられる電位差が等しくな
り、保持容量２３にて共通電極３２及び画素電極３１間の電位差を保持することができる
。

（３）コントローラ４０は、画素電極３１、共通電極３２及び保持容量２３の第２電極
２３ｂに対してそれぞれ高電位電圧Ｖｄｄ又は低電位電圧Ｖｓｓを印加可能に構成される
ため、２つの電源で低消費電力の電気泳動表示装置を構成することができる。

（４）電気泳動素子２４の画素電極３１（画素回路２１）はマトリクス状に配置され、
共通電極３２は各電気泳動素子２４において共用されている。この構成によれば、様々な
画像を表示可能な電気泳動表示装置について、消費電力を低減することができる。また、
このような電気泳動表示装置１では、多数の画素のそれぞれに対応して設けられる保持容
量２３の数も非常に多くなるため、本実施形態の低消費電力駆動方法を例えばセグメント
表示方式のものに採用した場合と比較して、消費電力をより低減することができる。

（第２実施形態）
次に、第１実施形態で説明した電気泳動表示装置１の電子機器への適用について図４に
従って説明する。

図４（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックの構成を示す斜視図である。この電子
ブック１００は、ブック形状のフレーム１０１と、このフレーム１０１に対して回動自在
に設けられた（開閉可能な）カバー１０２と、操作部１０３と、上記電気泳動表示装置１
によって構成された表示部１０４と、を備えている。

図４（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計の構成を示す斜視図である。この腕時計１
１０は、上記電気泳動表示装置１によって構成された表示部１１１を備えている。
図４（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパの構成を示す斜視図である。この電子
ペーパ１２０は、紙と同様の質感及び柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本
体部１２１と、上記電気泳動表示装置１によって構成された表示部１２２を備えている。

これらの場合でも、電気泳動表示装置１により構成された表示部１０４，１１１，１２
２は上記第１実施形態と同様の効果を発揮する。その結果、電子ブック１００、腕時計１
１０及び電子ペーパ１２０において、それらの各表示部１０４，１１１，１２２に画像を
表示する際の消費電力を低減することができる。

（他の実施形態）
尚、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記各実施形態では、電気泳動素子２４及び保持容量２３にそれぞれ、高電位電圧Ｖ
ｄｄと低電位電圧Ｖｓｓの２つのレベルの電圧を切り換えて印加可能に構成されたが、特
にこれに限定されるものではない。例えば、図５及び図６に示すように、画素電極３１及
び共通電極３２にそれぞれ、第１の電圧Ｖ１と該第１の電圧よりも低電位の第２の電圧Ｖ
２と該第２の電圧よりも低電位の第３の電圧Ｖ３とを切り換えて印加し、リセット動作時
及び書き込み動作時において、第２の電圧Ｖ２を保持容量２３の第２電極２３ｂに印加す
るように構成してもよい。尚、図５及び図６において、第１の電圧Ｖ１は１５Ｖに設定さ
れ、第２の電圧Ｖ２は０Ｖ（接地電圧）に設定され、第３の電圧Ｖ３は負電源から供給さ
れる負電圧であり−１５Ｖに設定されている。また、図５及び図６の（ａ）はそれぞれリ
セット動作を説明する図であり、（ｂ）はそれぞれ書き込み動作を説明する図である。図
５（ａ）（ｂ）に示すように、表示する画像に白画素が多い場合では、第１の電圧Ｖ１が
第１実施形態の高電位電圧Ｖｄｄと同等の作用を呈し、第２の電圧Ｖ２が同等の作用を呈
するため、充電される保持容量２３の数を保持容量２３の全数の半分以下に抑えることが
できる。また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、黒画素を表示する画素が多い場合では、
第２の電圧Ｖ２は第１実施形態の高電位電圧Ｖｄｄと同等の作用を呈し、第３の電圧Ｖ３
は第１実施形態の低電位電圧Ｖｓｓと同等の作用を呈するため、充電される保持容量２３
の数を保持容量２３の全数の半分以下に抑えることができる。このような構成によれば、
表示する画像に白画素が多い場合と黒画素が多い場合の各場合において、保持容量２３の
第２電極２３ｂは第２の電圧Ｖ２（接地電圧）が印加されることとなる。このため、保持
容量２３の第２電極２３ｂの容量線駆動回路１４により複数のレベルの電圧を印加する必
要がなくなるので、例えば第１実施形態の容量線駆動回路１４等を設けなくて済み、構成
の簡素化に貢献することができる。

・上記各実施形態では、マイクロカプセル３３内の分散系は、透過性を有する液相分散
媒３４と、白色の負帯電粒子３５及び黒色の正帯電粒子３６の２種類の帯電粒子とから構
成されたが、これ以外に例えば、黒色に着色された液相分散媒と、白色の負帯電粒子３５
の１種類の帯電粒子とから構成してもよい。また、正帯電粒子３６を白色、負帯電粒子３
５を黒色としてもよい。また、各帯電粒子３５，３６の色をそれぞれ所望の色に適宜設定
してもよい。

・上記各実施形態では、各帯電粒子３５，３６及び液相分散媒３４をマイクロカプセル
３３に封入するマイクロカプセル方式に具体化したが、マイクロカプセル３３の代わりに
隔壁によって、各帯電粒子３５，３６及び液相分散媒３４を区分けするようにしてもよい
。また、マイクロカプセル３３を使用しない垂直型電気泳動方式あるいは水平型電気泳動
方式に適用してもよい。

・上記各実施形態では、特に言及しなかったが、共通電極３２は各電気泳動素子２４に
おいて共用されたが、これ以外に例えば、各電気泳動素子２４のそれぞれに共通電極を設
け、その各共通電極をそれぞれ電気的に接続する構成としてもよい。

・上記各実施形態では、画素電極３１（画素回路２１）の数が３つ、即ち奇数であった
が、偶数としてもよい。このような構成では、白画素と黒画素とがちょうど同じ数になる
場合があるが、その場合には上記第１実施形態で説明した２つのパターンの駆動方法のど
ちらの方法で画像を表示してもよい。

・上記第２実施形態で説明した電気泳動表示装置１を搭載した電子機器としては、他に
も、例えば携帯電話、屋外の標識、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ＰＯＳ端
末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。すなわち、電気泳動表示装置１をこ
れらの機器に適用した場合でも、上記各実施形態と同様な効果を奏する。

・上記各実施形態における駆動方式は、アクティブマトリクス方式に限らず、パッシブ
マトリクス方式やセグメント表示方式等の他の駆動方式にも適用可能である。

第１実施形態における電気泳動表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）（ｂ）は、電気泳動表示装置の駆動方法を示す概略図である。 （ａ）（ｂ）は、電気泳動表示装置の駆動方法を示す概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ電子機器の一例を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、変形例における電気泳動表示装置の駆動方法を示す概略図である。 （ａ）（ｂ）は、変形例における電気泳動表示装置の駆動方法を示す概略図である。

符号の説明

Ｖｄｄ…高電位電圧、Ｖｓｓ…低電位電圧、Ｖ１…第１の電圧、Ｖ２…第２の電圧、Ｖ
３…第３の電圧、１…電気泳動表示装置、１１，１０４，１１，１２２…表示部、２１…
画素回路、２３…保持容量、２３ａ…第１電極、２３ｂ…第２電極、２４…電気泳動素子
、３１…分割電極としての画素電極、３２…共通電極、３３…マイクロカプセル、３４…
分散系を構成する液相分散媒、３５…分散系を構成する負帯電粒子、３６…分散系を構成
する正帯電粒子、４０…制御手段及び算出手段としてのコントローラ。

Claims (11)

1. 帯電粒子を含有する分散系を共通電極及び分割電極間に介在してなる複数の電気泳動素
   子と、前記電気泳動素子に接続された保持容量と、前記各電極間に印加する電圧を制御す
   る制御手段を備え、前記各電気泳動素子に第１又は第２の表示色を表示することで画像表
   示を行う電気泳動表示装置であって、
   表示すべき画像の画像データに基づき前記表示色の割合を算出する算出手段を備え、
   前記制御手段は、前記算出手段の算出結果に基づいて、全ての前記電気泳動素子に割合
   の多い方の前記表示色を表示した後に前記各電気泳動素子における前記各電極間の電位差
   を解消するリセット動作を行い、該リセット動作後に前記画像データに基づいて前記電気
   泳動素子の前記各電極間に電位差を与えることで割合が少ない方の前記表示色を前記電気
   泳動素子に表示する書き込み動作を行い、
   前記保持容量は、前記制御手段の書き込み動作において前記電気泳動素子に与えられる
   電位差を保持することを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 請求項１に記載の電気泳動表示装置において、
   前記保持容量は、前記分割電極と電気的に接続された第１電極及び該第１電極と対向す
   る第２電極を有し、
   前記制御手段は、前記第２電極に、前記リセット動作時においては前記分割電極と同電
   位の電圧を印加し、前記書き込み動作時においては前記共通電極と同電位の電圧を印加す
   ることを特徴とする電気泳動表示装置。
3. 請求項２に記載の電気泳動表示装置において、
   前記制御手段は、前記分割電極、前記共通電極及び前記保持容量の第２電極に対してそ
   れぞれ高電位電圧と低電位電圧とを切り換えて印加可能に構成されたことを特徴とする電
   気泳動表示装置。
4. 請求項２に記載の電気泳動表示装置において、
   前記制御手段は、前記分割電極及び前記共通電極にそれぞれ第１の電圧と該第１の電圧
   よりも低電位の第２の電圧と該第２の電圧よりも低電位の第３の電圧とを切り換えて印加
   可能に構成され、
   前記保持容量の第２電極には、前記リセット動作時及び前記書き込み動作時において、
   前記制御手段により前記第２の電圧が印加されることを特徴とする電気泳動表示装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置において、
   前記分割電極は、マトリクス状に配置された複数の画素電極であり、
   前記共通電極は、前記各電気泳動素子において共用されたことを特徴とする電気泳動表
   示装置。
6. 帯電粒子を含有する分散系を共通電極及び分割電極間に介在してなる複数の電気泳動素
   子と、前記各電気泳動素子にそれぞれ接続された複数の保持容量とを備え、前記各電極間
   に印加する電圧を制御することで前記各電気泳動素子に第１又は第２の表示色を表示して
   画像表示を行う電気泳動表示装置の駆動方法であって、
   表示すべき画像の画像データに基づき前記表示色の割合を算出し、
   該算出結果に基づき、全ての前記電気泳動素子に割合の多い方の前記表示色を表示した
   後に前記各電気泳動素子における前記各電極間の電位差を解消するリセット動作を行い、
   該リセット動作後、前記画像データに基づいて選択的に前記電気泳動素子の前記各電極
   間に電位差を与えるとともに前記保持容量にて該電位差を保持して、前記電気泳動素子に
   割合が少ない方の前記表示色を選択的に表示する書き込み動作を行うことを特徴とする電
   気泳動表示装置の駆動方法。
7. 請求項６に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
   前記保持容量は、前記分割電極と電気的に接続された第１電極及び該第１電極と対向す
   る第２電極を有し、
   前記リセット動作時において、前記分割電極と同電位の電圧を前記第２電極に印加し、
   前記書き込み動作時において、前記共通電極と同電位の電圧を前記第２電極に印加する
   ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
8. 請求項７に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
   前記分割電極、前記共通電極及び前記保持容量の第２電極に対してそれぞれ高電位電圧
   と低電位電圧とを切り換えて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。
9. 請求項７に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
   前記分割電極及び前記共通電極にそれぞれ第１の電圧と該第１の電圧よりも低電位の第
   ２の電圧と該第２の電圧よりも低電位の第３の電圧とを切り換えて印加し、
   前記リセット動作時及び前記書き込み動作時において、前記第２の電圧を前記保持容量
   の第２電極に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。
10. 請求項６〜９のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
    前記分割電極は、マトリクス状に配置された複数の画素電極であり、
    前記共通電極は、前記各電気泳動素子において共用されたことを特徴とする電気泳動表
    示装置の駆動方法。
11. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。

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