JP2009175409A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】画素間のリーク電流を抑制しつつ画像表示を行うことができ、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、表示部に送信する画像データから、第１の階調の画素データと第２の階調の画素データの境界の長さを特徴量Ｎとして抽出する特徴量取得ステップＳ１０１と、特徴量Ｎに基づいて画像表示動作における動作モード切替の可否を判定する特徴量判定ステップＳ１０２と、特徴量判定ステップＳ１０２での判定結果に基づいて動作モードを切り替えるモード切替ステップＳ１０３と、を有する。
【選択図】図７

Description

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。

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とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。また、特許文献１記載の表示装置では、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を接着している。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している。
特開２００３−８４３１４号公報

しかし、画素にメモリ回路を備えた電気泳動表示装置において、隣接画素に異なる階調の表示を行うと、隣接する画素電極間に大きな電位差が生じ、画素間にリーク電流が生じるという問題があった。
ここで図１９は、画素間リークについての説明図である。図１９には、電気泳動表示装置の表示領域に配置された隣接する２つの画素１４０Ａ、１４０Ｂが示されている。これらの画素１４０Ａ、１４０Ｂは、後段の実施形態において図２を参照して説明する画素４０と共通の構成要素を具備したものである。
なお、各構成要素に付した添字「ａ」「ｂ」は、互いに隣接する画素とそれらに属する構成要素を明確に識別するために付したものであって他意はない。

画素１４０Ａ（１４０Ｂ）には、駆動用ＴＦＴ４１ａ（４１ｂ）と、ラッチ回路７０ａ（７０ｂ）と、画素電極３５ａ（３５ｂ）とが設けられている。ラッチ回路７０ａ（７０ｂ）は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）方式のラッチ回路である。ラッチ回路７０ａ、７０ｂとそれぞれ接続された画素電極３５ａ、３５ｂ上に、接着剤層３３を介して電気泳動素子３２が設けられており、電気泳動素子３２上に共通電極３７が形成されている。なお、画素内の各構成要素の詳細については、後段の実施形態において説明している。

画素１４０Ａの画素電極３５ａには、ラッチ回路７０ａのＰ−ＭＯＳトランジスタ７１ａを介して高電位電源線５０からハイレベル電位（高電位；例えば１５Ｖ）が供給されている。一方、画素１４０Ｂの画素電極３５ｂには、ラッチ回路７０ｂのＮ−ＭＯＳトランジスタ７２ｂを介して低電位電源線４９からローレベル電位（低電位；例えば０Ｖ）が供給されている。この場合に、隣接する画素電極３５ａ、３５ｂ間の電位差によって生じた横方向の電界により、画素電極３５ａ、３５ｂと電気泳動素子３２とを接着している接着剤層３３を介したリーク電流が生じる。図中に符号ＬＰを付して示した矢印がリーク経路である。

リーク電流は１画素あたりでは微小であるが、表示階調の異なるすべての隣接画素間で生じるため、表示領域全体としては大きくなり消費電力が増大するという問題があった。特に、写真や微細な模様などの精細な画像を表示させる場合には、階調の異なる画素同士が隣接する割合が多くなり、リーク電流が著しく増加することが問題であった。

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、画素間のリーク電流を抑制しつつ画像表示を行うことができ、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。

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、前記画素電極と前記メモリ回路との間に接続されたスイッチ回路とを備え、前記スイッチ回路に接続された第１及び第２の制御線を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記表示部に送信する画像データから、第１の階調の画素データと第２の階調の画素データの境界の長さを特徴量として抽出する特徴量取得ステップと、前記特徴量に基づいて画像表示動作における動作モード切替の可否を判定する特徴量判定ステップと、前記特徴量判定ステップでの判定結果に基づいて前記動作モードを切り替えるモード切替ステップと、を有することを特徴とする。

この駆動方法によれば、表示部に画像データを送信するに先立って画像データから特徴量を取得し、評価するので、画像を表示する前にリーク電流量を見積もることができる。そして、かかる見積もりに基づいて画像表示に係る動作モードを選択することができるので、リーク電流の生じやすい画像データによる表示を行う場合にも、動作モードの変更によってリーク電流の発生を抑えることができる。したがって、画素間のリーク電流を抑制しつつ画像表示を行うことができ、電力消費を抑えることができる。

前記モード切替ステップが、前記第１及び第２の制御線に同時に電位を入力して前記表示部に画像を表示させる動作モードと、前記第１及び第２の制御線のうち一方の前記制御線に画像表示用の電位を入力し、他方の前記制御線を電気的に切断した状態として前記表示部に前記第１の階調の画像を表示するステップと、前記電位を入力する前記制御線と電気的に切断する前記制御線とを入れ替えて前記表示部に前記第２の階調の画像を表示するステップとを含む動作モードと、を切り替えるステップであることが好ましい。
この駆動方法によれば、第１の階調の画像と第２の階調の画像とを別々のステップで表示する後者の動作モードにおいて、第１及び第２の制御線の一方が必ず電気的切断状態になるので、隣接する画素電極間の電位差によるリーク電流の経路を遮断することができる。したがって、予測したリーク電流量に基づいて、リーク電流の生じにくい後者の動作モードに切り替えることで、画像データの構成に起因するリーク電流の上昇を抑え、電力消費を抑えることができる。

前記モード切替ステップが、前記第１及び第２の制御線のハイレベル電位として第１の電位を入力する動作モードと、前記ハイレベル電位として前記第１の電位よりも低い第２の電位を入力する動作モードと、を切り替えるステップである駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、より低い第２の電位を入力する後者の動作モードにおいて、画素電極間の電位差を小さくすることができ、リーク電流の発生を抑えることができる。したがって、予測したリーク電流量に基づいて、リーク電流の上昇を抑えつつ画像を表示することができる。

前記特徴量取得ステップが、前記画像データにおいて、前記表示部の互いに隣接する画素にそれぞれ対応する前記第１の階調の前記画素データと前記第２の階調の前記画素データとの境界の数をカウントするステップであることが好ましい。
この駆動方法によれば、画像データの構成から、合理的なリーク電流量を見積もることができる。したがって、適切に動作モードを選択して画像表示を行うことができる。

前記特徴量取得ステップが、前記画像データに予め埋め込まれた前記特徴量を前記画像データから抽出するステップであることが好ましい。
この駆動方法によれば、特徴量が予め画像データに埋め込まれているので、入力された画像データを解析する必要が無くなる。したがって、回路規模を大きくすることなく電気泳動表示装置に実装することができる。

前記特徴量判定ステップが、予め設定された基準値と前記特徴量とを比較し、前記基準値と前記特徴量との大小関係に基づいて前記動作モード切替の要否を判定するステップであることが好ましい。
この駆動方法によれば、高速かつ確実に動作モード切替の要否を判定することができる。

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、前記画素電極と前記メモリ回路との間に接続されたスイッチ回路とを備え、前記スイッチ回路に接続された第１及び第２の制御線を有する電気泳動表示装置であって、前記表示部を制御する制御部に、前記表示部に転送する画像データから、第１の階調の画素データと第２の階調の画素データの境界の長さを特徴量として抽出する特徴量取得部が設けられており、前記制御部は、前記特徴量に基づいて画像表示動作における動作モード切替の可否を判定し、当該判定結果に基づいて前記動作モードを切り替えることを特徴とする。

この構成によれば、制御部に設けられた特徴量取得部によって表示部に画像データを送信するに先立って画像データから特徴量を取得することができ、制御部においてかかる特徴量を評価するので、画像を表示する前にリーク電流量を見積もることができる。そして、かかる見積もりに基づいて画像表示に係る動作モードを選択することができるので、リーク電流の生じやすい画像データによる表示を行う場合にも、動作モードの変更によってリーク電流の発生を抑えることができる。したがって、画素間のリーク電流を抑制しつつ画像表示を行うことができ、電力消費を抑えることができる。

前記制御部は、前記第１及び第２の制御線の双方に画像表示用の電位を供給して前記表示部に画像を表示させる動作モードと、前記第１及び第２の制御線のうち一方の前記制御線に画像表示用の電位を供給する一方、他方の前記制御線を電気的に切断した状態として前記表示部に前記第１の階調の画像を表示する動作と、前記電位を供給する前記制御線と電気的に切断される前記制御線とを入れ替えて前記表示部に前記第２の階調の画像を表示する動作とを含む動作モードとを互いに切替可能に備えていることが好ましい。
この構成によれば、第１の階調の画像と第２の階調の画像とを別々の動作で表示する後者の動作モードにおいて、表示動作中に第１及び第２の制御線の一方が必ず電気的切断状態になるので、隣接する画素電極間の電位差によるリーク電流の経路を遮断することができる。したがって、予測したリーク電流量に基づいて、リーク電流の生じにくい後者の動作モードに切り替えることで、画像データの構成に起因するリーク電流の上昇を抑え、電力消費を抑えることができる。

前記制御部は、前記第１及び第２の制御線のハイレベル電位として第１の電位を入力する動作モードと、前記ハイレベル電位として前記第１の電位よりも低い第２の電位を入力する動作モードと、を互いに切替可能に備えている構成であってもよい。
この構成によれば、より低い第２の電位を入力する後者の動作モードにおいて、画素電極間の電位差を小さくすることができ、リーク電流の発生を抑えることができる。したがって、予測したリーク電流量に基づいて、リーク電流の上昇を抑えつつ画像を表示することができる。

前記制御部は、予め設定された基準値と入力された前記特徴量とを比較し、前記基準値と前記特徴量との大小関係に基づいて前記動作モード切替の要否を判定することが好ましい。
この構成によれば、高速かつ確実に動作モード切替の要否を判定し、適切な動作モードで画像を表示する電気泳動表示装置とすることができる。

前記特徴量取得部は、入力された前記画像データにおいて、前記表示部の互いに隣接する画素にそれぞれ対応する前記第１の階調の前記画素データと前記第２の階調の前記画素データとの境界の数をカウントすることで前記特徴量を取得することが好ましい。
この構成によれば、画像データの構成から、合理的なリーク電流量を見積もることができる。したがって、適切に動作モードを選択して画像表示を行う電気泳動表示装置とすることができる。

前記特徴量取得部は、入力された前記画像データから、前記画像データに予め埋め込まれた前記特徴量を抽出することが好ましい。
この構成によれば、特徴量が予め画像データに埋め込まれているので、入力された画像データを解析する必要が無くなる。したがって、回路規模を大きくすることなく電力消費を抑えることができる電気泳動表示装置を実現することができる。

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。

以下に、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。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式の電気泳動表示装置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。

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。

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。

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ビットの画像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、画像データ（画素データ）「０」を規定する場合にはローレベルの画像信号を画素４０に供給し、画像データ（画素データ）「１」を規定する場合はハイレベルの画像信号を画素４０に供給するものとする。

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、共通電極配線５５、第１の制御線９１、及び第２の制御線９２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。

図２は、画素４０の回路構成図である。
画素４０には、図２に示すように、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、スイッチ回路８０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、高電位電源線５０、第１の制御線９１、及び第２の制御線９２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。

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。スイッチ回路８０は、ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２及びデータ入力端子Ｎ１、並びに画素電極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。

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。

転送インバータ７０ｔは、互いのドレイン端子がデータ出力端子Ｎ２に接続されたＰ−ＭＯＳ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。

帰還インバータ７０ｆは、互いのドレイン端子がデータ入力端子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。

ラッチ回路７０に画素データ「１」（ハイレベルの画像信号）が記憶されると、ラッチ回路７０のデータ出力端子Ｎ２からローレベルの信号が出力される。一方、ラッチ回路７０に画素データ「０」（ローレベルの画像信号）が記憶されると、データ出力端子Ｎ２からハイレベルの信号が出力される。

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とを備えて構成されている。
第１のトランスミッションゲートＴＧ１は、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８１とＰ−ＭＯＳトランジスタ８２とからなる。Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８１及びＰ−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、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８１及びＰ−ＭＯＳトランジスタ８２のドレイン端子は画素電極３５に接続されている。また、Ｎ−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、Ｐ−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。

第２のトランスミッションゲートＴＧ２は、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８３とＰ−ＭＯＳトランジスタ８４とからなる。Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８３及びＰ−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、Ｎ−ＭＯＳトランジスタ８３及びＰ−ＭＯＳトランジスタ８４のドレイン端子は、画素電極３５に接続されている。また、Ｎ−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、Ｐ−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。

ここで、ラッチ回路７０に画素データ「１」（ハイレベルの画像信号）が記憶され、データ出力端子Ｎ２からローレベルの信号が出力された場合、第１のトランスミッションゲートＴＧ１がオン状態となり、第１の制御線９１を介して供給される電位Ｓ１が画素電極３５に入力される。一方、ラッチ回路７０に画素データ「０」（ローレベルの画像信号）が記憶され、データ出力端子Ｎ２からハイレベルの信号が出力された場合、第２のトランスミッションゲートＴＧ２がオン状態となり、第２の制御線９２を介して供給される電位Ｓ２が画素電極３５に入力される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
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が認識される。

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。そして、ラッチ回路７０のデータ出力端子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によって第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。これにより、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４０が黒又は白表示される。

［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 Programable 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、エッジカウント回路（特徴量取得部）１６７と、を備えている。

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。
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、共通電源変調回路６４の動作モードの設定値や、動作モードの切り替えに伴って使用される画像表示用電圧のボリューム値を記憶している。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。
フレームメモリ１６５は、表示部５の画素４０の配列に対応する読み書き可能のメモリ空間を有している。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、制御信号にしたがって表示部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、画像信号を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。

エッジカウント回路１６７は、制御回路１６１から供給される制御信号にしたがってフレームメモリ１６５からデータ群Ｄｍを読み出して内部に保持し、データ群Ｄｍを内部で解析することで異なる階調のデータ間の境界の数をカウントする。具体的には、データ群Ｄｍにおいて、画像データＤを構成する複数の画素データ「０」と複数の画素データ「１」とは、表示部５の画素配列に対応する配列に展開されているので、この画素データの配列内において画素データ「０」と画素データ「１」とが隣接する縦横（列方向及び行方向）の境界の数をカウントする。そして、カウントされた境界の数を特徴量Ｎとして制御回路１６１に送信する。

なお、エッジカウント回路１６７は、制御回路１６１に内蔵されていてもよい。この場合には、制御回路１６１の内部に保持した画像データＤと、表示部５の画素配列情報とを用いて、演算処理により特徴量Ｎを取得することができる。あるいは、フレームメモリ１６５に展開されたデータ群Ｄｍを制御回路１６１に取り込み、かかるデータ群Ｄｍから特徴量Ｎを取得してもよい。

［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、特徴量取得ステップＳ１０１と、特徴量判定ステップＳ１０２と、モード切替ステップＳ１０３と、画像表示ステップＳ１０４と、を有する。
なお、実際の駆動過程では、特徴量取得ステップＳ１０１以前に、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、制御回路１６１は供給された画像データＤをメモリ制御回路１６６に転送する。そして、メモリ制御回路１６６によって画像データＤがフレームメモリ１６５のメモリ空間に展開される。

まず、特徴量取得ステップＳ１０１では、エッジカウント回路１６７はフレームメモリ１６５からデータ群Ｄｍを取得し、かかるデータ群Ｄｍを回路内で解析してデータ群Ｄｍに含まれる階調の境界をカウントする。エッジカウント回路１６７は、取得した特徴量Ｎを制御回路１６１に送信する。

ここで図８から図１０は、データ群Ｄｍにおける境界のカウント方法を説明するための図である。図８から図１０に示すように、データ群Ｄｍは、１画素に対応する画素データｄが、表示部５と同様のマトリクス状に配列された構造である。なお、これらの図では説明の簡単のためにデータ群Ｄｍの一部のみを抜き出して示している。

本実施形態に係る電気泳動表示装置１００では、画素データ「０」に対応するローレベルの画像信号が入力された画素４０は白表示され、画素データ「１」に対応するハイレベルの画像信号が入力された画素４０は黒表示される。したがって図８から図１０では、「０」に対応する画素データｄを白色のタイルとして表示し、「１」に対応する画素データｄを黒色のタイルとして表示している。

まず、図８に示す例では、データ群Ｄｍは３行３列に配列された９個の画素データｄからなる。データ群Ｄｍにおいて、図示中央に、１個の画素データ「１」（黒）が配置され、その周囲に画素データ「０」（白）が配置されている。そして、図中に矢印を付して示すタイル辺縁が、異なる階調のデータの境界である。この例のデータ群Ｄｍでは、矢印を付した境界の数である特徴量Ｎは４となる。

図９に示す例では、データ群Ｄｍは５行５列に配列された２５個の画素データｄからなる。データ群Ｄｍにおいて、大略Ｓ形のジグザグに並んだ５個の画素データ「０」（白）が中央部に配置されており、これらを取り囲むようにして画素データ「１」（黒）が配置されている。この場合には、境界の数である特徴量Ｎは１２である。
図１０に示す例では、縦一列に並んだ３個の画素データ「１」（黒）からなる画素データ群ｄｍ１と、縦一列に並んだ２個の画素データ「１」（黒）からなる画素データ群ｄｍ２とが、画素データ「０」（白）に取り囲まれるようにして配置されている。画素データ群ｄｍ１と画素データ群ｄｍ２との間にも、画素データ「０」（白）が配置されている。この場合には、境界の数である特徴量Ｎは１４である。
図９と図１０に示すデータ群Ｄｍに含まれる画素データ「１」（黒）の数はいずれも５個であるが、画素データ「１」（黒）が不連続に配置されている図１０のデータ群Ｄｍの方が境界の数が多く、特徴量Ｎは大きくなる。

境界の数をカウントする具体的な方法としては、種々の方法を採用することができる。
例えば、まずデータ群Ｄｍの各行内で異なる階調の画素データｄ同士の境界数（辺の数）をカウントすることで行方向の境界数を取得する。次に、データ群Ｄｍの各列内で同様に境界数をカウントすることで列方向の境界数を取得する。そして、得られた行方向の境界数と列方向の境界数とを合算することで、データ群Ｄｍの特徴量Ｎ（境界の数）を取得することができる。
あるいは、データ群Ｄｍを構成する各々の画素データｄについて、当該画素データｄと辺を接する２〜４個の画素データｄとの階調値の比較を行うことで、各画素データｄに対応する境界数を取得する。そして、すべての画素データｄについての境界数を合算し、これを１／２倍することで特徴量Ｎを取得することができる。

以上では、フレームメモリ１６５から読み出したデータ群Ｄｍを解析して特徴量Ｎを取得する場合について説明したが、エッジカウント回路１６７が画像データＤを直接解析する構成とすることもできる。
この場合、例えば、制御回路１６１からエッジカウント回路１６７に対して１画面分の画像データＤと表示部５の画素配列情報を供給し、エッジカウント回路１６７が画素配列情報に基づいて画像データＤを解析することで特徴量Ｎを取得する構成とすることができる。

エッジカウント回路１６７から制御回路１６１に特徴量Ｎが入力されたならば、特徴量判定ステップＳ１０２に移行する。特徴量判定ステップＳ１０２は、図７に示すように、取得された特徴量Ｎと、予め設定された特徴量の基準値ｎとを比較する特徴量比較ステップＳ１０２ａと、特徴量比較ステップＳ１０２ａでの比較結果に基づいて択一的に実行される表示モード判定ステップＳ１０２ｂ、Ｓ１０２ｃと、を含む。

特徴量比較ステップＳ１０２ａでは、制御回路１６１は、特徴量の基準値ｎと特徴量Ｎとの値の大小を比較する。基準値ｎは、制御回路１６１内に予め記憶されていてもよく、ＥＥＰＲＯＭ１６２に記憶された基準値ｎを、制御回路１６１が必要に応じて読み出す構成であってもよい。この場合、基準値ｎをＥＥＰＲＯＭ１６２に対して読み書き可能としてもよい。また基準値ｎは、電気泳動表示装置１００における消費電力の許容範囲に応じて適切に設定することができる。

特徴量Ｎとリーク電流（消費電力）は、パネルサイズや画素数に依らず非常に良い相関を示す。これは、画素４０間のリーク電流が、隣接して配置された２つの画素電極３５の電位差によって生じ、電位の異なる画素電極３５同士の境界はすべて画素間リークの経路になるからである。したがって、階調の異なる画素データの境界数である特徴量Ｎによって表示部５に含まれるリーク経路の数を得ることができ、これによりリーク電流量を見積もることができる。

特徴量比較ステップＳ１０２ａにおける比較の結果、特徴量Ｎが基準値ｎ以上であれば、表示モード判定ステップＳ１０２ｂに移行する。表示モード判定ステップＳ１０２ｂでは、現在の動作モードが通常の動作モード（通常表示モード）であるか否かを判定する。
判定の結果、現在の動作モードが通常表示モードである場合には、モード切替ステップＳ１０３に移行し、通常表示モードから省電力モードへのモード切替動作が行われる。判定時に省電力モードである場合には、動作モードを維持したまま画像表示ステップＳ１０４に移行する。

一方、特徴量比較ステップＳ１０２ａにおける比較の結果、特徴量Ｎが基準値ｎ未満であれば、表示モード判定ステップＳ１０２ｃに移行する。表示モード判定ステップＳ１０２ｃでは、現在の動作モードが省電力モードであるかを判定する。判定の結果、省電力表示モードである場合には、モード切替ステップＳ１０３に移行して省電力モードから通常表示モードへのモード切替動作が行われる。判定時に通常表示モードである場合には、動作モードを維持したまま画像表示ステップＳ１０４に移行する。

画像表示ステップＳ１０４では、特徴量判定ステップＳ１０２及びモード切替ステップＳ１０３において決定された動作モードにしたがって走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２及び共通電源変調回路６４が駆動され、表示部５に画像が表示される。

ここで、通常表示モード及び省電力モードとについて詳細に説明する。

［通常表示モード］
図１１は、通常表示モードにおけるタイミングチャートを示す図である。図１２は、図１１に示す画像表示期間ＳＴ１１における画素４０Ａ、４０Ｂの電位関係を示す図である。
なお、図１１及び図１２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。
図１１には、第１の制御線９１の電位Ｓ１、第２の制御線９２の電位Ｓ２、画素電極３５ａの電位Ｖａ、画素電極３５ｂの電位Ｖｂ、及び共通電極３７の電位Ｖcomが示されている。

画像表示ステップＳ１０４は、駆動用ＴＦＴ４１を介してラッチ回路７０に画像信号を入力する第１のステップと、画像信号を保持したラッチ回路７０の出力に基づいてスイッチ回路８０を動作させ、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を選択的に画素電極３５に接続して電位を入力することで画像表示を行う第２のステップと、を有する。
図１１には、上記駆動方法のうち第２のステップに対応する画像表示期間ＳＴ１１と、その後の電源オフ期間ＳＴ１２とが示されている。

本駆動方法では、画像表示期間ＳＴ１１に先立って、画素４０（４０Ａ、４０Ｂ）のラッチ回路７０（７０ａ、７０ｂ）に画像信号を入力する（第１のステップ）。
図１２に示すように、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にハイレベル（Ｈ）が入力される。一方、白表示される画素４０Ｂでは、駆動用ＴＦＴ４１ｂを介して、データ線６８ｂからラッチ回路７０ｂにローレベル（Ｌ）が入力される。

ラッチ回路７０ａ、７０ｂに画像信号が入力されると、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄは画像表示用のハイレベル（ＶＨ）に設定され、低電位電源線４９の電位Ｖｓｓはローレベル（ＶＬ）に設定される。これにより、画素４０Ａにおけるデータ入力端子Ｎ１ａの電位はハイレベル（ＶＨ；Ｖｄｄ）となり、データ出力端子Ｎ２ａの電位はローレベル（ＶＬ；Ｖｓｓ）となる。また、画素４０Ｂにおけるデータ入力端子Ｎ１ｂの電位はローレベル（ＶＬ；Ｖｓｓ）となり、データ出力端子Ｎ２ｂの電位はハイレベル（ＶＨ；Ｖｄｄ）となる。
以上により画素４０Ａ、４０Ｂのラッチ回路７０ａ、７０ｂに画像信号を入力した後、画像表示期間ＳＴ１１（第２のステップ）に移行する。

次に、画像表示期間ＳＴ１１に移行すると、図１１及び図１２に示すように、第１の制御線９１にハイレベルの電位ＶＨが供給され、第２の制御線９２にはローレベルの電位ＶＬが供給される。
ハイレベル（Ｈ）の画像信号を入力された画素４０Ａでは、データ入力端子Ｎ１ａの電位がハイレベル（ＶＨ；Ｖｄｄ）、データ出力端子Ｎ２ａの電位がローレベル（ＶＬ；Ｖｓｓ）となる。これにより、スイッチ回路８０ａのトランスミッションゲートＴＧ１ａがオン状態となって、第１の制御線９１から画素電極３５ａにハイレベル電位ＶＨが入力される。
ローレベル（Ｌ）の画像信号を入力された画素４０Ｂでは、データ入力端子Ｎ１ｂの電位がローレベル（ＶＬ）、データ出力端子Ｎ２ｂの電位がハイレベル（ＶＨ）となる。これにより、スイッチ回路８０ｂのトランスミッションゲートＴＧ２ｂがオン状態となって、第２の制御線９２から画素電極３５ｂにローレベル電位ＶＬが入力される。
また、共通電極３７には、ハイレベル（ＶＨ）の期間とローレベル（ＶＬ）の期間とを周期的に繰り返すパルス状の信号が入力される。

すると、共通電極３７がローレベル（ＶＬ）である期間において、画素電極３５ａと共通電極３７の間の電位差により、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。また、共通電極３７がハイレベル（ＶＨ）である期間において、画素電極３５ｂと共通電極３７との間に電位差により、図５（ａ）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。

画像表示期間ＳＴ１１の後、電源オフ期間ＳＴ１２に移行すると、第１及び第２の制御線９１、９２、及び共通電極３７が共通電源変調回路６４により電気的に切断され、ハイインピーダンス状態となる。これにより、第１及び第２の制御線９１、９２のいずれかと接続された画素電極３５ａ、３５ｂもハイインピーダンス状態となる。このようにして、電源オフ期間ＳＴ１２では電気泳動素子３２が電気的に孤立した状態となり、電力を消費することなく画像を保持することができる。

本実施形態に係る駆動方法では、画像表示期間ＳＴ１１において、共通電極３７にハイレベル（ＶＨ）とローレベル（ＶＬ）とを周期的に繰り返すパルス状の信号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ＳＴ１１において、共通電極３７にハイレベル（ＶＨ）とローレベル（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。

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（ＶＨ）とローレベル（ＶＬ）の２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。

［省電力モード］
次に、図１３は、省電力モードにおけるタイミングチャートを示す図である。図１４（ａ）は、図１３に示す黒色画像表示期間ＳＴ２１における画素４０Ａ、４０Ｂの電位関係を示す図であり、図１４（ｂ）は、白色画像表示期間ＳＴ２２における画素４０Ａ、４０Ｂの電位関係を示す図である。図１３、図１４は、それぞれ図１１、図１２に対応する図であり、これらの図と共通の構成要素には同一の符号を付している。

省電力モードの画像表示ステップＳ１０４も、通常表示モードと同様に、ラッチ回路７０に画像信号を入力する第１のステップと、スイッチ回路８０を介して画素電極３５に電位を入力することで画像表示を行う第２のステップとを有する。第１のステップについては、通常表示モードと同様であるから説明を省略する。また図１３には、第２のステップである画像表示期間ＳＴ１１と、その後の電源オフ期間ＳＴ１２とが示されている。

図１３に示すように、省電力モードにおける画像表示期間ＳＴ１１は、黒色画像表示期間ＳＴ２１と、白色画像表示期間ＳＴ２２とを含む。これらの期間の順序は逆でもよい。
ここで表１は、画像表示期間ＳＴ１１における各配線や電極の電位を示したものである。表１には、画素４０Ａに入力されている画像信号Ｄａ、画素４０Ｂに入力されている画像信号Ｄｂ、画素電極３５ａの電位Ｖａ、画素電極３５ｂの電位Ｖｂ、第１の制御線９１の電位Ｓ１、及び第２の制御線９２の電位Ｓ２が示されている。

まず、黒色画像表示期間ＳＴ２１では、図１３及び図１４（ａ）に示すように、第１の制御線９１にハイレベルの電位ＶＨが供給され、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。
ハイレベル（Ｈ）の画像信号を入力された画素４０Ａでは、ラッチ回路７０ａの出力に基づいてスイッチ回路８０ａのトランスミッションゲートＴＧ１ａがオン状態となって、第１の制御線９１から画素電極３５ａにハイレベル電位ＶＨが入力される。また、共通電極３７には、ハイレベル（ＶＨ）の期間とローレベル（ＶＬ）の期間とを周期的に繰り返すパルス状の信号が入力される。すると、共通電極３７がローレベル（ＶＬ）である期間において、画素電極３５ａと共通電極３７の間の電位差により画素４０Ａが黒表示される。

一方、ローレベル（Ｌ）の画像信号が入力された画素４０Ｂでは、ラッチ回路７０ｂの出力に基づいてスイッチ回路８０ｂのトランスミッションゲートＴＧ２ｂがオン状態となって、第２の制御線９２と画素電極３５ｂとが接続される。しかし、第２の制御線９２はハイインピーダンス状態（Ｈｉ−Ｚ）であるから、画素電極３５ｂもハイインピーダンス状態となり、画素４０Ｂの表示は変化しない。

次に、白色画像表示期間ＳＴ２２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。
ハイレベル（Ｈ）の画像信号が入力された画素４０Ａでは、スイッチ回路８０ａのトランスミッションゲートＴＧ１ａを介して第１の制御線９１と画素電極３５ａとが接続されている。したがって、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ＳＴ２１においてなされた黒表示が維持される。

一方、ローレベル（Ｌ）の画像信号が入力された画素４０Ｂでは、スイッチ回路８０ｂのトランスミッションゲートＴＧ２ｂを介して第２の制御線９２と画素電極３５ｂとが接続されている。したがって、画素電極３５ｂにローレベルの電位ＶＬが入力される。
そして、共通電極３７には、ハイレベル（ＶＨ）とローレベル（ＶＬ）の期間を周期的に繰り返すパルス状の信号が入力されているので、共通電極３７がハイレベル（ＶＨ）の期間に画素電極３５ｂと共通電極３７との間の電位差によって画素４０Ｂが白表示される。

省電力モードにおいても通常表示モードと同様に、画像表示期間ＳＴ１１の後、電源オフ期間ＳＴ１２に移行し、各配線がハイインピーダンス状態とされて表示画像が保持される。

以上に説明した通常表示モードと省電力モードとでは、階調の異なる画素４０が隣接しているときに画素間に生じるリーク電流量が全く異なっている。
通常表示モードでは、図１２に示したように、画像表示期間ＳＴ１１において、第１の制御線９１と第２の制御線９２とを同時に駆動して表示を行うため、表示部５内にハイレベル電位ＶＨの画素電極３５ａと、ローレベル電位ＶＬの画素電極３５ｂとが存在し、これらが隣接して配置されていると、画素電極３５ａ、３５ｂ間に形成される横方向の電界によって接着剤層３３を介したリーク電流が生じる。
これに対して省電力モードでは、図１４に示したように、黒色画像表示期間ＳＴ２１では画素電極３５ｂがハイインピーダンス状態であり、白色画像表示期間ＳＴ２２では画素電極３５ａがハイインピーダンス状態であるから、いずれの期間においても画素間リークの経路は遮断されている。したがって、省電力モードではリーク電流がほとんど発生しない。
よって、リーク電流の発生しやすい（特徴量Ｎの大きい）画像データＤを用いて画像表示を行う場合に、省電力モードに切り替えることで、消費電力を増加させることなく画像の表示を行うことができる。

ステップＳ１０３におけるモード切替動作は、通常表示モードと省電力モードの一連のステップをそれぞれＥＥＰＲＯＭ１６２に記憶しておき、それらを適宜読み出して画像表示シーケンスを切り替えるようにしてもよい。あるいは、通常表示モードと省電力モードの差異は、第１及び第２の制御線９１、９２への電位入力と切断のタイミングのみであるから、共通電源変調回路６４をこれらの動作モードに対応したシーケンスを備えた構成とし、制御回路１６１からのモード切替信号の入力により動作モードを切り替えることもできる。

以上詳細に説明したように、本実施形態の電気泳動表示装置１００では、以上に説明した通常表示モードと省電力モードとを互いに切替可能に備えており、画像データにおける異なる階調間の境界長さである特徴量Ｎに基づいて通常モードと省電力モードとを切り替えつつ画像を表示することができる。したがって、表示画像の画像データがリーク電流を生じやすいものか否かを予め判定することができ、これによってリーク電流が少なくなる表示モードで画像を表示することができるので、電力消費を抑えることができる。

なお、本実施形態では、コントローラ６３において、上位装置から入力された画像データＤ（あるいはデータ群Ｄｍ）を解析することで特徴量Ｎを取得する場合について説明したが、特徴量Ｎが画像データＤに随伴して上位装置から入力される構成としてもよい。すなわち、画像データＤの作成時に特徴量Ｎを画像データＤに固有の情報として取得しておき、画像データＤに埋め込んだ状態、あるいは画像データＤとともにデータ信号としてコントローラ６３に入力するようにしてもよい。特徴量Ｎが画像データＤに埋め込まれている場合には、制御回路１６１やメモリ制御回路１６６において画像データＤから特徴量Ｎを取得すればよい。あるいは画像データＤから特徴量Ｎを取り出す機能をエッジカウント回路１６７に実装してもよい。
このように特徴量Ｎを予め取得された別個の情報として上位装置から入力するように構成すれば、エッジカウント回路１６７を省略可能になるので、コントローラ６３の回路規模を縮小できる。
また、ＥＥＰＲＯＭ１６２にプリセットの画像データを記憶させておく場合には、かかるプリセットの画像データに予め特徴量Ｎを埋め込んでおくか、ＥＥＰＲＯＭ１６２にプリセットの画像データの特徴量Ｎを記憶させておくことが好ましい。

（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１５は、本実施形態に係る電気泳動表示装置における省電力モードのタイミングチャートである。図１５は、第１実施形態における省電力モードを示した図１３に対応し、各部の名称や符号は図１３と同様である。

第１の実施形態では、特徴量Ｎに応じて、第１の制御線９１及び第２の制御線９２に対する電位の供給形態を切り替える駆動方法とした。これに対して本実施形態は、より簡便な駆動方法であり、具体的には、特徴量Ｎに応じて画素電極３５への印加電圧を切り替える駆動方法である。

本実施形態の電気泳動表示装置の機械的構成は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置１００と同様であり、第１実施形態と異なる点は、省電力モードとして、図１５にタイミングチャートを示す動作モードを備えている点である。したがって以下の説明では、第１実施形態と共通する説明は適宜省略しつつ、主に駆動方法について説明することとする。

本実施形態の駆動方法における動作フローは、図７に示した第１実施形態のものと同様である。すなわち、特徴量取得ステップＳ１０１と、特徴量判定ステップＳ１０２と、モード切替ステップＳ１０３と、画像表示ステップＳ１０４と、を有する。
そして、特徴量判定ステップＳ１０２において、ステップＳ１０１で取得した特徴量Ｎと、予め設定された特徴量の基準値ｎとを比較し、これらの大小関係と現在の動作モードとから、モード切替が必要であるか否かを判定する。判定の結果、モード切替が必要であれば、モード切替ステップＳ１０３に移行し、通常表示モードと省電力モードの相互の切り替えを実行する。

画像表示ステップＳ１０４では、特徴量判定ステップＳ１０２及びモード切替ステップＳ１０３において決定された動作モードにしたがって走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２及び共通電源変調回路６４が駆動され、表示部５に画像が表示される。

本実施形態における通常表示モードは、第１実施形態において図１１を参照して説明したものと同様である。一方、省電力モードでは、図１１に示した通常表示モードから第１の制御線９１及び共通電極３７に供給する信号の電位を低下させる。すなわち、画像表示期間ＳＴ１１において、第１の制御線９１にはハイレベル電位ＶＨ（例えば１５Ｖ）よりも低い中間電位ＶＭ（例えば５Ｖ）が供給される。また、共通電極３７には、中間電位ＶＭとローレベル電位ＶＬとを周期的に繰り返す矩形波が供給される。その結果、省電力モードでは、通常表示モードでハイレベル電位ＶＨであった画素電極３５ａの電位Ｖａが、中間電位ＶＭとなる。

なお、上記動作に際してコントローラ６３では、制御回路１６１がＥＥＰＲＯＭ１６２から省電力モードの中間電位ＶＭに対応する設定値（例えば５Ｖ）を読み出し、設定値と命令を含む制御信号として電圧生成回路１６３に送信する。そして、制御信号を受信した電圧生成回路１６３が、受信した上記設定値に基づいて第１の制御線９１に供給する電位Ｓ１、及び共通電極３７に供給する電位Ｖcomの高電位側の値を変更する。

したがって、省電力モードにおいては、画素電極３５ａの電位が中間電位ＶＭ（例えば５Ｖ）となり、画素電極３５ｂの電位がローレベル電位ＶＬ（例えば０Ｖ）となるので、画素電極３５ａ、３５ｂ間の電位差が通常表示モードよりも小さくなる。これにより、画素電極３５ａ、３５ｂ間の接着剤層３３を介したリーク電流を減少させることができる。

以上に説明した第２実施形態では、第１の制御線９１と共通電極３７とに供給する電位を変更するのみで通常表示モードと省電力モードとを切り替えることができるので、コントローラ６３や共通電源変調回路６４の構成を複雑化することなく実装することが可能である。したがって、コントローラ周りのコストを上昇させることなく電気泳動表示装置の低消費電力化を実現することができる。

ただし、本実施形態の省電力モードでは、電気泳動素子３２を駆動する電圧自体を低下させるため、第１実施形態の省電力モードと比べると表示コントラストが低くなる。したがって本実施形態は、表示品質よりも消費電力が優先される用途（例えばモバイル機器用途等）において採用することが好ましい。

なお、第２実施形態の駆動方法は、図２に示したスイッチ回路８０を有する画素４０を具備した電気泳動表示装置１００のみならず、図１９に示した画素１４０（１４０ａ、１４０ｂ）を具備した電気泳動表示装置の駆動方法としても採用することが可能である。
スイッチ回路８０を備えず、ラッチ回路７０ａ（７０ｂ）に画素電極３５ａ（３５ｂ）が接続されている画素１４０ａ（１４０ｂ）を備える電気泳動表示装置では、画素電極３５ａに印加される画像表示用電圧は、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄである。したがって、かかる電気泳動表示装置に第２実施形態の駆動方法を採用する場合には、省電力モードにおいて、高電位電源線５０の電位Ｖｄｄを通常表示モードにおけるハイレベル電位（例えば１５Ｖ）よりも低い電位（例えば５Ｖ）に設定する。また、画素電極３５ａの電位が低くなるのに合わせて、共通電極３７の電位Ｖcomの高電位側を低くする（例えば５Ｖ）。これにより、本実施形態の電気泳動表示装置と同様の動作を実現することができる。

また、第２実施形態の駆動方法は、省電力モードにおいて電気泳動素子３２に印加する電圧を通常表示モードよりも低くするものであるから、画像表示ステップＳ１０４においてコモン振り駆動を行わない構成の電気泳動表示装置にも問題なく適用可能である。

（電子機器）
次に、上記各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、上記各実施形態の電気泳動表示装置１００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、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。

次に、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。
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、図１７に示した電子ペーパー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。

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。

第１実施形態に係る電気泳動表示装置の概略構成図。 図１に示す画素の回路構成図。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の部分断面図。 マイクロカプセルの模式断面図。 電気泳動素子の動作説明図。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置のブロック図。 第１実施形態に係る駆動方法を示すフローチャート。 異なる階調の画素間境界をカウントする方法の説明図。 異なる階調の画素間境界をカウントする方法の説明図。 異なる階調の画素間境界をカウントする方法の説明図。 第１実施形態に係る通常表示モードのタイミングチャート。 通常表示モードにおける隣接画素の状態を示す図。 第１実施形態に係る省電力モードのタイミングチャート。 省電力モードにおける隣接画素の状態を示す図。 第２実施形態に係る省電力モードのタイミングチャート。 電子機器の一例である腕時計を示す図。 電子機器の一例である電子ペーパーを示す図。 電子機器の一例である電子ノートを示す図。 電気泳動表示装置におけるリーク電流についての説明図。

符号の説明

１００ 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 画素、４９ 低電位電源線、５０ 高電位電源線、６３ コントローラ（制御部）、７０，７０ａ，７０ｂ ラッチ回路（メモリ回路）、８０ 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 エッジカウント回路（特徴量取得部）、ｄ 画素データ、Ｄ 画像データ、Ｄｍ データ群

Claims (13)

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、前記画素電極と前記メモリ回路との間に接続されたスイッチ回路とを備え、前記スイッチ回路に接続された第１及び第２の制御線を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
   前記表示部に送信する画像データから、第１の階調の画素データと第２の階調の画素データの境界の長さを特徴量として抽出する特徴量取得ステップと、
   前記特徴量に基づいて画像表示動作における動作モード切替の可否を判定する特徴量判定ステップと、
   前記特徴量判定ステップでの判定結果に基づいて前記動作モードを切り替えるモード切替ステップと、
   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。
2. 前記モード切替ステップが、
   前記第１及び第２の制御線に同時に電位を入力して前記表示部に画像を表示させる動作モードと、
   前記第１及び第２の制御線のうち一方の前記制御線に画像表示用の電位を入力し、他方の前記制御線を電気的に切断した状態として前記表示部に前記第１の階調の画像を表示するステップと、前記電位を入力する前記制御線と電気的に切断する前記制御線とを入れ替えて前記表示部に前記第２の階調の画像を表示するステップとを含む動作モードと、
   を切り替えるステップ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の駆動方法。
3. 前記モード切替ステップが、
   前記第１及び第２の制御線のハイレベル電位として第１の電位を入力する動作モードと、
   前記ハイレベル電位として前記第１の電位よりも低い第２の電位を入力する動作モードと、
   を切り替えるステップ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の駆動方法。
4. 前記特徴量取得ステップが、前記画像データにおいて、前記表示部の互いに隣接する画素にそれぞれ対応する前記第１の階調の前記画素データと前記第２の階調の前記画素データとの境界の数をカウントするステップであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
5. 前記特徴量取得ステップが、前記画像データに予め埋め込まれた前記特徴量を前記画像データから抽出するステップであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
6. 前記特徴量判定ステップが、予め設定された基準値と前記特徴量とを比較し、前記基準値と前記特徴量との大小関係に基づいて前記動作モード切替の要否を判定するステップであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
7. 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、前記画素電極と前記メモリ回路との間に接続されたスイッチ回路とを備え、前記スイッチ回路に接続された第１及び第２の制御線を有する電気泳動表示装置であって、
   前記表示部を制御する制御部に、前記表示部に転送する画像データから、第１の階調の画素データと第２の階調の画素データの境界の長さを特徴量として抽出する特徴量取得部が設けられており、
   前記制御部は、前記特徴量に基づいて画像表示動作における動作モード切替の可否を判定し、当該判定結果に基づいて前記動作モードを切り替えることを特徴とする電気泳動表示装置。
8. 前記制御部は、前記第１及び第２の制御線の双方に画像表示用の電位を供給して前記表示部に画像を表示させる動作モードと、
   前記第１及び第２の制御線のうち一方の前記制御線に画像表示用の電位を供給する一方、他方の前記制御線を電気的に切断した状態として前記表示部に前記第１の階調の画像を表示する動作と、前記電位を供給する前記制御線と電気的に切断される前記制御線とを入れ替えて前記表示部に前記第２の階調の画像を表示する動作とを含む動作モードと
   を互いに切替可能に備えてい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。
9. 前記制御部は、前記第１及び第２の制御線のハイレベル電位として第１の電位を入力する動作モードと、前記ハイレベル電位として前記第１の電位よりも低い第２の電位を入力する動作モードと、を互いに切替可能に備えてい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。
10. 前記制御部は、予め設定された基準値と入力された前記特徴量とを比較し、前記基準値と前記特徴量との大小関係に基づいて前記動作モード切替の要否を判定することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置。
11. 前記特徴量取得部は、入力された前記画像データにおいて、前記表示部の互いに隣接する画素にそれぞれ対応する前記第１の階調の前記画素データと前記第２の階調の前記画素データとの境界の数をカウントすることで前記特徴量を取得することを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置。
12. 前記特徴量取得部は、入力された前記画像データから、前記画像データに予め埋め込まれた前記特徴量を抽出することを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置。
13. 請求項７から１２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。

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