JP5521975B2 - 電気泳動表示装置の駆動方法、制御回路、および電気泳動表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気泳動表示装置の駆動方法、および当該駆動方法を実行する制御回路、並びに電気泳動表示装置に関するものである。

文字を読むための反射型のデバイスとして、電子ペーパーが知られている。電子ペーパーは記憶性表示部を備えており、表示を書き換えるときのみ電力を消費し、その後表示を保持している期間にはほとんど電力を消費しないという特性を持つ。
この電子ペーパーの表示部として現在最も一般的なのは、電気泳動表示体である。この電気泳動表示体は、マイクロカプセルとその中に封入された黒と白の帯電した粒子からなる電気泳動素子と、電気泳動素子の上下に配置した電極からなる。電気泳動表示体はこの上下の電極間に電位差を生じさせることで黒、白の粒子を引き付け、その集合によって任意の画像を形成する。

従来、この電気泳動表示体の駆動回路として、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：TFT）を利用したアクティブマトリクス方式が取られてきた。
特許文献１の駆動方法によると、アクティブマトリクスの各画素に対応する電気泳動素子に、画像データの指示する階調値に応じた時間だけ電圧を印加することで、任意の画像を電気泳動表示装置に表示していた。

特開２００２−１１６７３３号公報

しかしながら、従来の電気泳動表示装置の駆動方法では、各画素に同じ時間だけ電圧を印加しても、周囲の画素の影響によって結果的に表示される階調が異なってしまう画素が生じてしまうという課題があった。
具体的には、従来の駆動方法では、図１５（ａ）に示すように、隣り合って連続する３画素２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおいて、黒を描画する電圧（Ｖ_H）が印加されている中央の画素２０ｂ（画素電極２２ｂ）に着目すると、両隣の画素電極２２ａ，２２ｃにも同じ電圧（Ｖ_H）が印加されているため電界の広がりはなく、所期の黒色階調が確保できている。なお、図１５（ａ）の上段は、連続する３画素を正面から見たときの平面図であり、下段は、当該３画素の側断面図である。
一方、図１５（ｂ）では、黒を描画する電圧（Ｖ_H）が印加されている中央の画素２０ｂ（画素電極２２ｂ）の両隣の画素電極２２ａ，２２ｃには、反対の極性の電圧（Ｖ_L：例えば白を描画する電圧）が印加されている。この場合には、下段の側断面図に示すように、両横の画素電極２２ａ，２２ｃとの間に電位差が発生し、隣の画素電極２２ａ，２２ｃに面する部分に電界（白抜きの矢印）が生じて、白色の帯電粒子２７の一部が表示面側に移動してしまい、所期の黒色階調よりも白みがかった色合いとなってしまっていた。
これは、本来所期の黒色階調を示すべき画素の周囲に異なる階調の画素が存在することによる影響であると考えられる。

つまり、従来の電気泳動表示装置の駆動方法では、所期の画像品位を得ることが困難であるという課題があった。

本発明は、前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、複数の画素を備えた表示部に第一画像データを書き込む工程と、第一画像データから、画素間において異なる階調の画素の隣に位置する第一輪郭画素を抽出した第二画像データを生成する工程と、表示部に第二画像データを書き込む工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、第一画像データを書き込んだ後に、周囲の画素の影響で所期の階調が得られない第一輪郭部の画素についても、第二画像データを書き込むことで補正の電圧印加を行うことができ、所期の階調を得ることができる。
この結果、表示部全面にわたって所期の階調を得ることができるため、高品位な表示を行うことができる電気泳動表示装置を提供することができる。

［適用例２］本適用例に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、複数の画素を備えた表示部に第一画像データを書き込む工程と、第一画像データから、周囲を取り囲む画素のうち、階調の異なる画素を３つ以上有する第二輪郭画素を抽出した第三画像データを生成する工程と表示部に第三画像データを書き込む工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、第一画像データを書き込んだ後に、周囲の画素の影響で所期の階調が得られない第二輪郭部の画素についても、第三画像データを書き込むことで補正の電圧印加を行うことができ、所期の階調を得ることができる。
この結果、表示部全面にわたって所期の階調を得ることができるため、高品位な表示を行うことができる電気泳動表示装置を提供することができる。
さらに、第二輪郭画素は、ある画素と隣接する画素のいずれか１つの階調が異なっているだけではなく、斜めも含めて接する画素のいずれか３つの階調が異なっていて初めて抽出される。このため、一般的には第一画像データから抽出する画素が少なくなる。このため補正のための電圧を印加する画素が少なくなり、適用例１に比べて低消費電力な電気泳動表示装置が実現できる。
また、発明者等による実験の結果、この場合でも表示部全面にわたって所期の階調を得ることができ、十分高品位な画像を電気泳動表示装置に提供することができることが分かっている。

［適用例３］本適用例に係る電気泳動装表示置の駆動方法は、複数の画素を備えた表示部に第一画像データを書き込む工程と、第一画像データから、画素間において異なる階調の画素の隣に位置する第一輪郭画素を抽出した第二画像データを生成する工程と第一画像データから、周囲を取り囲む画素のうち、階調の異なる画素を３つ以上有する第二輪郭画素を抽出した第三画像データを生成する工程と、表示部に第二画像データを書き込む工程と、表示部に第三画像データを書き込む工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、第一画像データを書き込んだ後に、周囲の画素の影響で所期の階調が得られない第一輪郭部、および第二輪郭部の画素についても、第二画像データ、及び第三画像データを書き込むことで補正の電圧印加を行うことができ、所期の階調を得ることができる。
この結果、表示部全面にわたって所期の階調を得ることができるため、高品位な表示を行うことができる電気泳動表示装置を提供することができる。
さらに、第二画像データと、第二画像データよりも電圧を印加する画素の少ない第三画像データを併用することで、第二画像データに基づく電圧印加のみで２回の階調の補正を行なう場合に比べて消費電力が低減できる。
また、周囲の画素の影響を受ける画素を全て抽出した第二画像データを書き込んだ後でその中でもさらに周囲の画素の影響を受け易い画素を抽出した第三画像データを書き込むことで、補正量に強弱をつけることができ、より表示品位が向上する。

［適用例４］本適用例に係る電気泳動装表示置の駆動方法は、第一画像データは、ｕ階調の画像データであり、第二画像データ、第三画像データ、またはその両方がそれぞれｕ−１個以上、ｕ・（ｕ−１）／２個以下生成されることが好ましい。

本適用例によれば、第一画像データがｕ階調の画像データであるとき、第二画像データ、第三画像データ、またはその両方を複数個生成し、全ての第二画像データ、および第三画像データを順に書き込むことで、補正の電圧を複数回印加することができるため、より細かい階調の制御が可能になる。これにより、第一画像データが３階調以上の場合でも、表示体全面にわたり、所期の階調を得ることが出来る。

［適用例５］本適用例に係る電気泳動装表示置の駆動方法は、第二画像データ、第三画像データ、またはその両方がそれぞれ複数個存在するとき、複数の第二画像データ、および第三画像データを順次、表示部に書き込むことが好ましい。

［適用例６］本適用例に係る電気泳動装表示置の制御回路は、上記駆動方法により、表示部を表示駆動することを特徴とする。

［適用例７］本適用例に係る電気泳動表示装置は、上記制御回路を備えたことを特徴とする。

この電気泳動表示装置によれば、上記駆動方法を実行するための制御回路を備えているため、周囲の画素の影響で所期の階調が得られない画素に補正の電圧印加を行うことができる。
この結果、表示部全面にわたって所期の階調を得ることが出来るため、高品位な表示を行うことが出来る電気泳動表示装置を提供することができる。

実施形態１に係る電気泳動表示装置の斜視図。 電気泳動表示装置を機能ブロックごとに表したブロック図。 （ａ）回路ブロック構成図、（ｂ）画素の電気的な構成を示す等価回路図。 （ａ）第一画像データの一態様図、（ｂ）第一輪郭画素の説明図、（ｃ）第二画像データの一態様図。 実施形態１に 係る駆動方法の流れを示したフローチャート図。 （ａ）〜（ｄ）一態様における表示の状態遷移図。 駆動電圧波形を示したタイミングチャート図。 （ａ）実施形態２に 係る第一画像データの一態様図、（ｂ）第二輪郭画素の説明図、（ｃ）第三画像データの一態様図。 実施形態２に 係る駆動方法の流れを示したフローチャート図。 （ａ）〜（ｄ）一態様における表示の状態遷移図。 （ａ）一態様における第一画像データ表示態様図、（ｂ）第二画像データを示す表示態様図、（ｃ）第三画像データを示す表示態様図。 実施形態３に係る駆動方法の流れを示したフローチャート図。 （ａ）〜（ｅ）一態様における表示の状態遷移図。 （ａ）変形例１に係る表示階調の説明図、（ｂ）各表示階調における階調差の組み合わせに関する説明図。 （ａ）（ｂ）従来の駆動方法における課題点の説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
「電気泳動表示装置の概要」
先ず、実施形態１に係る電気泳動表示装置の全体構成（概要）について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本発明における電気泳動表示装置の斜視図である。
図１において、本発明に係る電気泳動表示装置１００は、電気泳動素子によって表示を行なう表示部１０と、当該電気泳動表示装置を操作するためのインターフェイスである操作部１２０を備えている。
詳細は後述するが、この電気泳動表示装置１００によれば、表示書き替えの際に、コントラストの低下が予想される画素に対して、コントラストを強調するための第二画像データを上書きする駆動方法を採用したことにより、従来の電気泳動表示装置よりも、鮮明な画像を得ることができる。

「電気泳動表示装置の基本構成」
図２は本実施形態に係る電気泳動表示装置を、機能ブロックごとに表したブロック図である。
電気泳動表示装置１００は、表示部１０、表示部１０に電圧を印加する駆動回路７０、駆動回路７０に画像信号を供給する画像信号処理部８０、それらを制御するための制御部６０、表示部に表示するための画像データを記憶する記憶部９０、及びフレームメモリー１１０、ユーザーが電気泳動表示装置を操作するための操作部１２０などを備えている。
なお、本実施形態における制御回路は、好適例として、制御部６０、記憶部９０、画像信号処理部８０、フレームメモリー１１０から構成されている。また、駆動回路７０や、操作部１２０などをさらに備えていても良い。また、これらの構成に限定するものではなく、本実施形態に係る駆動方法を実現可能な回路構成であれば良い。

制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、各部の動作を制御する。また、制御部６０には記憶部９０が付属している。
記憶部９０は、例えば、フラッシュメモリーなどの不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部９０には表示部に表示するための第一画像データ、第一画像データの画素間において、異なる階調の画素の隣に位置する第一輪郭画素を抽出した第二画像データを生成する工程を規定したプログラム、及び、表示部に第一画像データおよび第二画像データを書き込む順序と内容を規定した駆動プログラムなどが記憶されている。なお、第一画像データ、および第二画像データの詳細については、後述する。

画像信号処理部８０は、記憶部９０の画像データに応じた画像信号を駆動回路７０に供給する。なお、画像データは、記憶部９０に記憶されているデータに限定するものではなく、例えば、外部の画像信号供給回路１３０から入力される画像データであっても良い。
また、画像信号処理部８０には、フレームメモリー１１０が付属している。
フレームメモリー１１０は、表示部１０の少なくとも１画面（フレーム）分以上の画像データを記憶可能なメモリー容量（解像度）を備えたＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）である。なお、メモリー容量は、２フレーム分（枚）以上の容量があることが望ましい。
また、画像信号処理部８０は制御部６０からの制御信号に従い、フレームメモリー１１０を活用して、第一画像データから、第二画像データを生成する。
さらに、画像信号処理部８０は、これらの画像データに応じて駆動回路７０に画像信号を供給する。

操作部１２０は、複数の操作ボタン（図１参照）を含んで構成されており、当該操作ボタンによって、ユーザーは電気泳動表示装置１００に、表示を切り換えるためのトリガー信号を与える。

図３（ａ）は本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部１０、及び駆動回路７０の構成を示す回路ブロック構成図であり、（ｂ）は画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
次に、図３を用いて本実施例に係る電気泳動表示装置の表示部、及び駆動回路の構成を説明する。

表示部１０には、ｍ行×ｎ列分の画素２０がマトリクス状（二次元平面的）に配列されている。また、表示部１０には、ｍ本の走査線３０（即ち、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）と、ｎ本のデータ線４０（即ち、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）とが互いに交差するように設けられている。具体的には、ｍ本の走査線３０は、行方向（即ち、Ｘ方向）に延在し、ｎ本のデータ線４０は、列方向（即ち、Ｙ方向）に延在している。ｍ本の走査線３０とｎ本のデータ線４０との交差点に対応して画素２０が配置されている。

また、表示部１０には、駆動回路７０が付属している。
駆動回路７０は、コントローラー７１、走査線駆動回路７２、データ線駆動回路７３、共通電位供給回路７４などから構成されている。
コントローラー７１は、走査線駆動回路７２、データ線駆動回路７３及び共通電位供給回路７４の動作を制御する。コントローラー７１は、例えば、クロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を各回路に供給する。

走査線駆動回路７２は、コントローラー７１から供給されるタイミング信号に基づいて、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍの各々に走査信号をパルス的に順次供給する。
データ線駆動回路７３は、コントローラー７１から供給されるタイミング信号に基づいて、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Ｖ_H（例えば１５Ｖ）、中電位Ｖ_M（例えば０Ｖ）、低電位Ｖ_L（例えば−１５Ｖ）の３値的な電位をとる。なお、本実施形態では、白が表示されるべき画素２０に対して低電位Ｖ_Lの画像信号が供給され、黒色が表示されるべき画素２０に対して高電位Ｖ_Hの画像信号が供給される。

共通電位供給回路７４は、共通電位線５０に共通電位Ｖｃｏｍを供給する。なお、共通電位Ｖｃｏｍは一定の電位であってもよいし、例えば書き込む階調に応じて変化してもよい。
本実施形態では、後述するように、画素２０に共通電位Ｖｃｏｍと同一の電位が供給される。これは、例えば共通電位供給回路７４から出力される共通電位Ｖｃｏｍが高電位Ｖ_H又は低電位Ｖ_Lと同一の電位とされることで実現されてもよいし、データ線駆動回路７３から高電位Ｖ_H及び低電位Ｖ_Lに加えて、共通電位Ｖｃｏｍと同一である他の電位が供給されることで実現されてもよい。
なお、コントローラー７１、走査線駆動回路７２、データ線駆動回路７３及び共通電位供給回路７４には、各種の信号が入出力されるが、本実施形態と特に関係のないものについては説明を省略している。

図３（ｂ）において、画素２０は、画素スイッチング用トランジスター２１と、画素電極２２と、共通電極２３と、電気泳動素子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ー２１は、例えばＮ型トランジスターで構成されている。画素スイッチング用トランジスター２１は、そのゲートが走査線３０に電気的に接続されており、そのソースがデータ線４０に電気的に接続されており、そのドレインが画素電極２２及び保持容量２５の一端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ー２１は、データ線駆動回路７３からデータ線４０を介して供給される画像信号を、走査線駆動回路７２から走査線３０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２２及び保持容量２５に出力する。

画素電極２２には、データ線駆動回路７３からデータ線４０及び画素スイッチング用トランジスター２１を介して、画像信号が供給される。画素電極２２は、電気泳動素子２４を介して共通電極２３と互いに対向するように配置されている。
共通電極２３は、共通電位Ｖｃｏｍが供給される共通電位線５０に電気的に接続されている。

電気泳動素子２４は、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセルから構成されている。本実施形態では、例えば黒色の粒子は正に帯電しているものとし、白色の粒子は負に帯電しているものとする。

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（一端）が、画素電極２２及び画素スイッチング用トランジスター２１に電気的に接続され、他方の電極（他端）が共通電位線５０に電気的に接続されている。この保持容量２５によって画像信号を一定期間だけ維持することができる。

「電気泳動表示装置の駆動方法」
図４（ａ）は第一画像データの一態様図、（ｂ）は第一輪郭画素の説明図、（ｃ）は第二画像データの一態様図である。
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
まず、図４を用いて、本実施形態の駆動方法で用いる第一画像データ、第一輪郭画素、および第二画像データについて説明する。なお、以下の関連する各図において、図４（ｂ）の中央に位置する画素ｅを中心としたときに、Ｘ軸（＋）側を右側、Ｘ軸（−）側を左側とし、また、Ｙ軸（＋）側を上側、Ｙ軸（−）側を下側と定義して以下説明する。

第一画像データは、ユーザーが本実施例にかかる電気泳動表示装置１００に最終的に表示することを希望する画像データである。図４（ａ）は第一画像データの一例であり、ここでは、１４×１７dotの白背景に黒字で「Ｈ」が描かれた画像（データ）を用いて説明する。なお、同図の画像データ中の一つの長方形が１画素に対応しており、本実施例ではそれぞれ黒、または白の２階調表示である。
第二画像データとは、第一画像データの各画素のうち異なる階調の画素の隣に位置する第一輪郭画素を抽出した画像データのことである。第一輪郭画素について、例えば、図４（ｂ）に示した３×３ｄｏｔの画像の中心の画素ｅを用いて説明する。
ここで、画素ｅが第一輪郭画素と判断されるのは、画素ｅと上下左右に隣接する４つの画素ｆのうち、いずれか１つ以上が画素ｅと階調が異なる場合である。なお、このとき画素ｅの斜め方向に位置する４つの画素ｇの階調は関係しない。
例えば、図４（ｂ）の場合、画素ｅは黒で、画素ｅの上下左右に隣接する４つの画素ｆは全て白なので、換言すれば、上下左右に隣接する４つの画素のうち、１つ以上の階調が異なるため、画素ｅは黒色の第一輪郭画素となる。また、詳しくは後述するが、４つの画素ｆは、白色の第一輪郭画素となる。

図４（ｃ）は、（ａ）の画像データ中の第一輪郭画素を抽出した第二画像データである。
まず、図４（ｃ）において、文字「Ｈ」の外形（輪郭）を形成する黒色画素、およびその外側に示された白色画素が第一輪郭画素である。ハッチングで示された画素は、第一輪郭画素に該当しない画素である。
詳しくは、文字「Ｈ」の外形（輪郭）を形成する黒色画素は、それぞれが上下左右に隣接する１つ以上の階調が異なる画素を有しているため、黒色の第一輪郭画素となる。
また、黒色の第一輪郭画素における外周の白色画素も、それぞれが上下左右に隣接する１つ以上の階調が異なる画素（黒色の第一輪郭画素）を有しているため、白色の第一輪郭画素となる。
そして、黒色の第一輪郭画素には黒を表示するための駆動電位（電圧）が印加され、白色の第一輪郭画素には白を表示するための駆動電位が印加され、その他のハッチングで示された画素には共通電極と同一の電位が供給されることになる。
第二画像データとは、これらの駆動電位を規定した画像データを指している。

図５は、本実施形態に 係る駆動方法の流れを示したフローチャート図である。図６（ａ）〜（ｄ）は、一態様における表示の状態遷移図である。
ここでは、図５および図６を用いて、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。詳しくは、一事例として、図６（ａ）に示すように、初期状態における「Ｋ」という表示を、図６（ｄ）の「Ｈ」に書き替える場合の駆動方法について説明する。
なお、以下の動作は、前述した図２の制御部６０が記憶部９０の駆動プログラムを実行することにより、画像信号処理部８０を含む各部によって実行される。

ステップＳＡ１では、表示部１０の全面に白を表示するための電圧印加を行なう。換言すれば、表示全面を白色表示にリセットする。これにより、図６（ａ）の初期状態表示「Ｋ」がリセットされて、図６（ｂ）に示すように、表示全面が白色表示となる。
ステップＳＡ２では、表示部１０に表示する第一画像データをフレームメモリー１１０に記憶する（書き込む）。
ステップＳＡ３では、第一画像データが第一輪郭画素を含むか否かを判断する。詳しくは、第一画像データを評価し、第一画像データ中の各画素間において異なる階調の画素の隣に位置する第一輪郭画素を含むかどうかを判断する。第一輪郭画素を含む場合には、ステップＳＡ４に進む。第一輪郭画素を含まない場合には、ステップＳＡ６に進む。

ステップＳＡ４では、第一画像データから第一輪郭画素を抽出した第二画像データを生成する。
ステップＳＡ５では、第二画像データをフレームメモリー１１０に格納（記憶）する。
ステップＳＡ６では、第一画像データを表示部に書き込む。これにより、図６（ｃ）に示すように、文字「Ｈ」が書き込まれるが、淡いグレーで示すように、階調が接する境界の画素では、周囲の画素の影響で所期の階調が得られていない。
例えば、文字「Ｈ」の外周に位置する画素ｊは白の階調が表示される画素であるが、隣の黒色画素の影響により所期の階調よりもやや黒味を帯びた階調（淡いグレー）になっている。この結果、周囲の画素の影響を受けずに白の階調を表示する外周の画素ｉとは異なった階調となる。
一方、文字「Ｈ」の輪郭を形成する画素ｋは黒の階調が表示される画素であるが、隣の白色画素の影響により所期の階調よりもやや白味を帯びた階調になる。この結果、周囲の画素の影響を受けずに黒の階調を表示する文字「Ｈ」内の画素ｍとは異なった階調となる。

ステップＳＡ７では、フレームメモリー１１０に第二画像データが格納されているか否か判断する。第二画像データが格納されている場合には、ステップＳＡ８に進む。第二画像データが格納されていない場合には、書き込みを終了する。
ステップＳＡ８では、第二画像データを表示部に書き込む。これにより、図６（ｄ）に示すように、表示部全面にわたって所期の階調となった文字「Ｈ」を得ることができる。換言すれば、第一画像データに規定された所期の文字「Ｈ」を表示することができる。
これは、図６（ｃ）において、淡いグレー表示のとなっていた白色の画素ｊ、およびやや白味を帯びた黒色の画素ｋを第一輪郭画素として抽出した第二画像データを重ね書きしたからである。
なお、図６（ｃ）中において、画素ｉ、ｊ、ｋ、ｍの例としてそれぞれ２画素ずつ矢印にて示したが、同色で示した画素は全て同じ種類に分類される画素である。換言すれば、矢印で示した以外の画素についても、全て画素ｉ、ｊ、ｋ、ｍのいずれかに分類される。

図７は、前述した駆動方法における駆動電圧波形を示したタイミングチャート図である。
ここでは、本実施形態の駆動方法において、各電極に印加される駆動電位（電圧）について、図７を用いて説明する。なお、図７の上部には、それぞれのステップで書き込まれる画像データ、およびそのときの表示状態を示している。なお、表示状態については図６と同じであるため、ここでは説明しない。

本実施形態では、各電極には、それぞれ３つの電位が供給されるものとして説明する。好適例では、表示駆動時において、画素電極には、電位Ｖ_H（１５Ｖ）、電位Ｖ_M（０Ｖ＝ＧＮＤ）、電位Ｖ_L（−１５Ｖ）のいずれかが供給されるものとする。また、共通電極（VCOM）は、常に、電位Ｖ_M（０Ｖ）であるものとして説明する。

図７のタイミングチャートに示すように、本駆動方法は、４つの期間（期間１〜期間４）に分かれる。
期間１では、ステップＳＡ１（図５）で説明した通り、表示部１０のリセットを行なう。このとき、表示部１０の全ての画素（電極）には、電位Ｖ_Lが印加される。これにより、共通電極（VCOM）と全画素電極の間に電位差が生じ、表示部全面が白にリセットされる。

期間２では、ステップＳＡ６で説明した通り、次に表示する第一画像データを表示部１０に書き込む。このとき、第一画像データにおける白色の画素ｉ，ｊ（図６（ｃ））の画素電極には、電位Ｖ_Mが印加される。また、黒色の画素ｍ，ｋの画素電極には、電位Ｖ_Hが印加される。
この結果、白色の画素ｉ，ｊでは、画素電極と共通電極の間に電位差は生じず、表示は白色から変化しない。一方、黒色の画素ｍ，ｋでは、画素電極と共通電極との間に電位差が生じ、表示が白色から黒色に変化する。

期間３では、ステップＳＡ８で説明した通り、第一輪郭画素に対して、第二画像データを書き込む。このとき、周囲の画素の影響を受けない白色画素ｉ、および黒色画素ｍには、電位Ｖ_Mが印加される。なお、電位を供給せずにフローティング状態としても良い。また、周囲の画素の影響を受ける画素のうち、白色画素ｊには電位Ｖ_Lが印加され、黒色画素ｋには電位Ｖ_Hが印加される。
この結果、白色画素ｉ、および黒色画素ｍでは、画素電極と共通電極の間に電位差が生じず表示が維持される。一方、第一輪郭画素を構成する白色画素ｊ、および黒色画素ｋでは、画素電極と共通電極の間に電位差が生じ、白色画素ｊはより白く、黒色画素ｋはより黒くなる。これにより、表示部全面に渡って所期の階調が得られることになる。

期間４は、期間３で書き込んだ画像を保持する期間である。表示部１０は記憶性表示部であるため、電位を印加しなくとも表示を保持することができる。このため、全ての画素電極に電位Ｖ_Mを供給して、共通電極との電位差をなくすことで待機時の電力消費を極力少なくしている。または、全ての画素電極に対して、電位を供給せずにフローティング状態としても良い。この場合、共通電極も、フローティング状態としても良い。

以上述べたように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００（駆動方法）によれば、以下の効果を得ることができる。
図６（ｄ）は、本実施形態の駆動方法によって表示を書き替えた結果の例を示しており、当該図に示すように、表示部全面にわたり所期の階調が得られている。換言すれば、画像信号（第一画像データ）に規定された階調に応じた画像を表示することができる。
これは、図６（ｃ）において周囲の画素の影響で所期の階調が得られなかった画素ｊ，ｋ（第一輪郭画素）に対して追加の書き込みを行なうことで、各画素の階調を所期の階調に近づけることができるからである。換言すれば、ステップＳＡ８において、第二画像データを上書きすることによって、白色画素ｊはより白く、黒色画素ｋはより黒くなり、表示部全面に渡って所期の階調が得られることになる。
よって、本実施形態の駆動方法によれば、所期の画像品位を得ることができる。
従って、所期の画像品位が得られる制御回路、および電気泳動表示装置１００を提供することができる。

（実施形態２）
図８〜１０は、実施形態２に係る電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための図である。本実施形態に係る駆動方法について、これらの図を参照して説明する。なお、電気泳動表示装置の構成は、実施形態１の電気泳動表示装置１００と同じであるため、実施形態１と同一の構成部位や駆動方法については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
実施形態１では、第一輪郭画素を抽出した第二画像データを追加で書き込むのに対して、本実施形態では第二輪郭画素を抽出した第三画像データを追加書き込みする点が異なる。つまり、上書きするデータを第一輪郭画素とは異なる第二輪郭画素としたことが実施形態１と異なる。

図８（ａ）は第一画像データの一態様図であり、（ｂ）は第二輪郭画素の説明図である。これらの図は、図４（ａ），（ｂ）と同一である。図８（ｃ）は第三画像データの一態様図であり、図４（ｃ）に対応している。
まず、図８を用いて第二輪郭画素、および第三画像データについて説明する。
第一画像データの例を図８（ａ）に示す。第一画像データについては図４と同様のため説明を省略する。
第二輪郭画素について、図８（ｂ）に示した３×３ｄｏｔの画像の中心の画素ｅを用いて説明する。画素ｅが第二輪郭画素と判断されるのは、画素ｅの周囲を取り囲む８つの画素ｆ，ｇのうち、いずれか３つ以上が画素ｅと階調が異なる場合である。
つまり、画素ｅの上下左右の４つの画素ｆとの関係性で定義されていた第一輪郭画素とは異なり、第一輪郭画素は上下左右の４つの画素ｆに加えて、画素ｅの斜め方向の４つの画素ｇとの関係性も有している。

図８（ｃ）は、（ａ）の第一画像データ中の第二輪郭画素を抽出した第三画像データを示している。図８（ｃ）と、図４（ｃ）の第一輪郭画素とを比較してみると解るように、第二輪郭画素と第一輪郭画素とでは、抽出される画素が若干異なっている。
例えば、図８（ｂ）の場合、画素ｅは黒で、画素ｅの上下左右に隣接する４つの画素ｆは全て白なのに加えて、画素ｅの斜めの４つの画素ｇも全て白なので、画素ｅは黒色の第二輪郭画素となる。換言すれば、黒色画素ｅを取り囲む８つの画素ｆ，ｇのうち、いずれか３つ以上が画素ｅと階調が異なる白色画素であるため、画素ｅは黒色の第二輪郭画素に該当する。

図８（ｃ）に戻る。
図８（ｃ）において、文字「Ｈ」の外形（輪郭）に沿った黒色画素、およびその外側に示された白色画素が第二輪郭画素である。ハッチングで示された画素は、第二輪郭画素に該当しない画素である。
詳しくは、文字「Ｈ」の外形（輪郭）に沿った黒色画素は、それぞれが斜め方向を含む周囲に３つ以上の階調が異なる画素を有しているため、黒色の第二輪郭画素となる。
また、黒色の第二輪郭画素における外周の白色画素も、それぞれが斜め方向を含む周囲に３つ以上の階調が異なる画素（黒色の第一輪郭画素）を有しているため、白色の第二輪郭画素となる。
そして、黒色の第二輪郭画素には黒を表示するための駆動電位（電圧）が印加され、白色の第二輪郭画素には白を表示するための駆動電位が印加され、その他のハッチングで示された画素には、共通電極と同電位が供給されることになる。
第三画像データとは、これらの駆動電位を規定した画像データを指している。なお、実施形態１における第二画像データと同様に、第三画像データも、フレームメモリー１１０を用いて生成される。

図９は、本実施形態に 係る駆動方法の流れを示したフローチャート図である。図１０（ａ）〜（ｄ）は、一態様における表示の状態遷移図である。
ここでは、図９および図１０を用いて、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。詳しくは、一事例として、図１０（ａ）に示すように、初期状態における「Ｋ」という表示を、図１０（ｄ）の「Ｈ」に書き替える場合の駆動方法について説明する。
なお、以下の動作は、前述した図２の制御部６０が記憶部９０の駆動プログラムを実行することにより、画像信号処理部８０を含む各部によって実行される。

ステップＳＢ１では、表示部１０の全面に白を表示するための電圧印加を行なう。換言すれば、表示全面を白色表示にリセットする。これにより、図１０（ａ）の初期状態表示「Ｋ」がリセットされて、図１０（ｂ）に示すように、表示全面が白色表示となる。
ステップＳＢ２では、表示部１０に表示する第一画像データをフレームメモリー１１０に記憶する（書き込む）。
ステップＳＢ３では、第一画像データが第二輪郭画素を含むか否かを判断する。詳しくは、第一画像データを評価し、第一画像データ中の各画素間において、斜めを含む周囲の８つの画素のうち、３つ以上の階調が異なる画素を有する第二輪郭画素を含むかどうかを判断する。第二輪郭画素を含む場合には、ステップＳＢ４に進む。第二輪郭画素を含まない場合には、ステップＳＢ６に進む。

ステップＳＢ４では、第一画像データから第二輪郭画像を抽出した第三画像データを生成する。
ステップＳＢ５では、第三画像データをフレームメモリー１１０に格納（記憶）する。
ステップＳＢ６では、第一画像データを表示部に書き込む。これにより、図１０（ｃ）に示すように、文字「Ｈ」が書き込まれるが、淡いグレーで示すように、階調が接する境界の画素では、周囲の画素の影響で所期の階調が得られていない。
例えば、文字「Ｈ」の外周に位置する画素ｊは白の階調が表示される画素であるが、隣の黒色画素の影響により所期の階調よりもやや黒味を帯びた階調（淡いグレー）になっている。この結果、周囲の画素の影響を受けずに白の階調を表示する外周の画素ｉとは異なった階調となる。
一方、文字「Ｈ」の輪郭を形成する画素ｋは黒の階調が表示される画素であるが、隣の白色画素の影響により所期の階調よりもやや白味を帯びた階調になる。この結果、周囲の画素の影響を受けずに黒の階調を表示する文字「Ｈ」内の画素ｍとは異なった階調となる。

ステップＳＢ７では、フレームメモリー１１０に第三画像データが格納されているか否か判断する。第三画像データが格納されている場合には、ステップＳＢ８に進む。第三画像データが格納されていない場合には、書き込みを終了する。
ステップＳＢ８では、第三画像データを表示部に書き込む。これにより、図１０（ｄ）に示すように、表示部全面に渡って略所期の階調となった文字「Ｈ」を得ることができる。換言すれば、第一画像データに規定された所期の文字「Ｈ」を表示することができる。
これは、図１０（ｃ）において、淡いグレー表示のとなっていた白色の画素ｊ、およびやや白味を帯びた黒色の画素ｋの大半と重なる第二輪郭画素として抽出した第三画像データを重ね書きしたからである。
なお、図１０（ｃ）中において、画素ｉ、ｊ、ｋ、ｍの例としてそれぞれ２画素ずつ矢印にて示したが、同色で示した画素は全て同じ種類に分類される画素である。換言すれば、矢印で示した以外の画素についても、全て画素ｉ、ｊ、ｋ、ｍのいずれかに分類される。

図１１は、第二輪郭画素と第一輪郭画素との比較説明図である。詳しくは、図１１（ａ）は第一画像データを示し、（ｂ）は第二画像データ（第一輪郭画素）を示し、（ｃ）は第三画像データ（第二輪郭画素）を示している。
図１１（ｃ）に示される第二輪郭画素は、ある画素と隣接する画素のいずれか１つの階調が異なっているだけではなく、斜めも含めて接する画素のいずれか３つの階調が異なっていて初めて抽出される。このため、一般的には、第一輪郭画素よりも抽出される画素数が少なくなる。
例えば、図１１（ｂ）と、（ｃ）とを比較すると、（ｃ）の第二輪郭画素は、（ｂ）の第一輪郭画素よりも、黒色画素、白色画素ともに第二輪郭画素として抽出された画素数が少なく、ハッチングで示された第二輪郭画素に該当しない画素が多くなっていることが分かる。このため、第二画像データに基づいて追加の電圧印加を行なう場合よりも、第三画像データに基づいて追加の電圧印加を行なう場合の方が、電圧を印加する画素が少なくなることになる。

また、第二輪郭画素として抽出された白色画素に印加される駆動電位は、図７の画素ｊと同一である。同様に、第二輪郭画素として抽出された黒色画素に印加される駆動電位は、図７の画素ｋと同一である。
その他の電極に印加される電位、およびタイミングについては、図７での説明と同様である。

以上述べたように、本実施形態に係る駆動方法によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第二輪郭画素は、ある画素と隣接する画素のいずれか１つの階調が異なっているだけではなく、斜めも含めて接する画素のいずれか３つの階調が異なっていて初めて抽出される。このため、第二画像データに基づいて追加の電圧印加を行なう場合よりも、第三画像データに基づいて追加の電圧印加を行なう場合の方が、電圧を印加する画素が少なくなる。即ち、実施形態１に比べて追加の電圧印加を行なう画素が少なくなり、消費電力が低減できる。
なお、上述のように第二輪郭画素として抽出される画素は、第一輪郭画素として抽出される画素よりも少ない。そのため、図１０（ｄ）に示すように、第三画像データに基づいて追加の電圧印加をした後でも、一部の画素の階調が所期の階調となっていない画素が残る。しかし、発明者等による実験の結果、この場合でも表示部全面に渡って所期の階調が得られることが分かっている。換言すれば、第一輪郭画素を上書きした場合と遜色ない画像品位を得ることができる。
これは、追加の電圧印加の際にも電界の広がりが生じ、周囲の画素が補正電圧の影響を受けたことや、画素の微細化につれて所期の階調となっていない画素が目立たなくなっていくことが原因と考えられる。
よって、本実施形態の駆動方法によれば、所期の画像品位を得ることができる。
従って、所期の画像品位が得られる制御回路、および電気泳動表示装置を提供することができる。

（実施形態３）
図１２は、実施形態３に 係る駆動方法の流れを示したフローチャート図であり、図５、および図９に対応している。図１３（ａ）〜（ｅ）は、一態様における表示の状態遷移図であり、図６、および１０に対応している。
なお、電気泳動表示装置の構成は、実施形態１の電気泳動表示装置１００と同じであるため、実施形態１，２と同一の構成部位や駆動方法については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
前記各実施形態では、第二画像データ、または第三画像データをそれぞれ１回上書きしていたが、本実施形態では、第二画像データと、第三画像データとを２回上書きする点が、前記各実施形態と異なる。

本実施形態に係る駆動方法について、図１２を中心に、適宜、図５、図９を交えて説明する。
まず、ステップＳＣ１〜ＳＣ５は、図５のステップＳＡ１〜ＳＡ５と同一である。ここまでのステップにより、第一輪郭画素が抽出された場合には、第二画像データがフレームメモリー１１０に格納される。
続く、ステップＳＣ６〜ＳＣ８は、図９のステップＳＢ３〜ＳＢ５と同一である。ここまでのステップにより、第二輪郭画素が抽出された場合には、第三画像データがフレームメモリー１１０における第二画像データとは異なるメモリー領域に格納される。

ステップＳＣ９では、第一画像データを表示部に書き込む。これにより、図１３（ｃ）に示すように、文字「Ｈ」が書き込まれる。この段階では、白色画素ｊや、黒色画素ｋが所期の階調となっていないことについては、前記実施形態での説明と同様である。
ステップＳＣ１０では、フレームメモリー１１０に第二画像データが格納されているか否か判断する。第二画像データが格納されている場合には、ステップＳＣ１１に進む。第二画像データが格納されていない場合には、ステップＳＣ１２に進む。
ステップＳＣ１１では、第二画像データを表示部に書き込む。なお、第二画像データに基づいて追加の電位印加を行なう時間は、実施形態１の場合に比べて短時間とする。このときの表示態様が図１３（ｄ）に示されている。

ステップＳＣ１２では、フレームメモリー１１０に第三画像データが格納されているか否か判断する。第三画像データが格納されている場合には、ステップＳＣ１３に進む。第三画像データが格納されていない場合には、書き込みを終了する。
ステップＳＣ１３では、第三画像データを表示部に書き込む。これにより、図１３（ｅ）に示すように、表示部全面に渡って略所期の階調となった文字「Ｈ」を得ることができる。換言すれば、第一画像データに規定された所期の文字「Ｈ」を表示することができる。

以上述べたように、本実施形態に係る駆動方法によれば、上記各実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
この駆動方法によれば、周囲の画素の影響を受ける画素を全て抽出した第二画像データに基づいて電圧印加を行なった後、その中でも、さらに周囲の画素の影響を受け易い画素を抽出した第三画像データに基づいて電圧印加を行うことで、周囲の画素の影響の大小に応じて階調の補正に強弱をつけることができるため、より表示品位を向上させることができる。
よって、本実施形態の駆動方法によれば、所期の画像品位を得ることができる。
従って、所期の画像品位が得られる制御回路、および電気泳動表示装置を提供することができる。

また、前述のように第二輪郭画素として抽出される画素は、第一輪郭画素として抽出される画素よりも少ない。
そのため、第二画像データに基づく電圧印加のみを用いて階調を２回補正（２回上書き）する場合に比べて、第二画像データと第三画像データのそれぞれに基づいて電圧印加を行うことで、低消費電力化できる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図１４（ａ）は変形例１に係る表示階調の説明図であり、（ｂ）は各表示階調における階調差の組み合わせに関する説明図である。
上記実施形態１では、図４のように、第一画像データは２階調の画像データであり、第一画像データに対応する第二画像データは１個として説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例１に係る電気泳動表示装置について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。

本変形例では、第一画像データが複数階調を持っている。このような場合においては、周囲の画素の影響で所期の階調が得られない画素に対して、補正の電圧印加を行なう際、階調の差に応じて補正に必要な電圧印加量が異なる。
発明者等による実験の結果、ある画素について補正に必要な電圧印加量は、周囲の画素のうち最も影響を受ける画素、即ちもっとも階調が離れている画素を基準に決めればいいことが分かっている。
従って、必要な電圧補正量の種類は階調の差の数だけ存在する。補正量の種類に応じて第二画像データを複数作成し、それぞれの第二画像データに応じて電圧印加を複数回することで、第一画像データが複数階調の場合でも、表示体全面にわたって所期の階調を得ることが出来る。

ここで、上記の補正に必要な第二画像データの数は、第一画像データがｕ階調の画像データであった場合、階調の組み合わせを計算すると最大_uＣ₂個、つまりｕ（ｕ−１）／２個の画像データが必要になる。例えば、図１４（ａ）に示す様に、第一画像データが４階調の場合、各階調の組み合わせは、図１４（ｂ）のように６通りの第二画像データを生成する必要がある。
一方、補正に必要となる第二画像データ数が最小となる場合は、階調差が等しい全ての組み合わせについて、必要な電圧印加量が等しい場合である。このときに必要な第二画像データの数は階調差の種類の数だけあればよいため、第一画像データがｕ階調の場合、必要な第二画像データの数はｕ−１個となる。例えば、図１４（ｂ）においては階調差が１の場合の第二画像データ、階調差が２の場合の第二画像データ、階調差が３の場合の第二画像データの合計３種類を生成すればよい。

以上述べたように、本変形例に係る駆動方法によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
複数階調を持つ画像データのうち、周囲の画素の影響で所期の階調が得られなかった画素に対して、階調の差に応じて複数回の追加の電圧印加を行なうことで、各画素の階調を所期の階調に近づけることができる。即ち、高い表示品位が得られる制御回路、および電気泳動表示装置を提供することができる。

（変形例２）
上記実施形態１〜３において、第二画像データ、および第三画像データは図２におけるフレームメモリー１１０で生成されていると説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例２に係る電気泳動表示装置１００について説明する。なお、上記各実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
本変形例では、第二画像データ、及び第三画像データは電気泳動表示装置１００の外部にある画像信号供給回路１３０によって生成される。画像信号供給回路１３０は例えばＰＣ（Personal Computer）である。
画像信号供給回路１３０によって生成された第二画像データ、及び第三画像データは制御部６０を介して記憶部９０に格納される。
記憶部９０に格納されている第一画像データには、自身と関連する第二画像データ、及び第三画像データが格納されているアドレスの情報が付与されており、第一画像データがフレームメモリー１１０に格納される際には、関連する第二画像データ、及び第三画像データも同時にフレームメモリー１１０に格納される。

以上述べたように、本変形例に係る電気泳動表示装置１００では、外部の画像信号供給回路で第二画像データ、および第三画像データを予め生成して置くことで、表示を切り換える際に画像信号処理部８０が画像データを生成する必要が無くなる。このため、画像信号処理部８０の負荷が減り、表示の書き替えが高速化できる。

１０…表示部、２０…画素、２１…画素スイッチング用トランジスター、２２…画素電極、２３…共通電極、２４…電気泳動素子、２５…保持容量、３０…走査線、４０…データ線、５０…共通電位線、６０…制御部、７０…駆動回路、７１…コントローラー、７２…走査線駆動回路、７３…データ線駆動回路、７４…共通電位供給回路、８０…画像信号処理部、９０…記憶部、１００…電気泳動表示装置、１１０…フレームメモリー、１２０…操作部、１３０…画像信号供給回路、ｉ，ｊ，ｍ，ｋ…画素。

Claims (7)

1. マトリクス状に配列される複数の画素を備えた表示部に、第一画像データを書き込む工程と、
   前記第一画像データから、前記画素間において異なる階調の前記画素の隣に位置する第一輪郭画素のデータを抽出して第二画像データとする工程と、
   前記第一輪郭画素に前記第二画像データを書き込む工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
2. マトリクス状に配列される複数の画素を備えた表示部に、第一画像データを書き込む工程と、
   前記第一画像データから、周囲を取り囲む８つの画素のうち、階調の異なる前記画素を３つ以上有する第二輪郭画素のデータを抽出して第三画像データとする工程と、
   前記第二輪郭画素に前記第三画像データを書き込む工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
3. マトリクス状に配列される複数の画素を備えた表示部に、第一画像データを書き込む工程と、
   前記第一画像データから、前記画素間において異なる階調の前記画素の隣に位置する第一輪郭画素のデータを抽出して第二画像データとする工程と、
   前記第一画像データから、周囲を取り囲む８つの画素のうち、階調の異なる前記画素を３つ以上有する第二輪郭画素のデータを抽出して第三画像データとする工程と、
   前記第一輪郭画素に前記第二画像データを書き込む工程と、
   前記第二輪郭画素に前記第三画像データを書き込む工程と、を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
4. 前記第一画像データが複数階調を持ち、
   前記輪郭画素に書き込む第一画像データ以外の画像データでは周囲の画素との階調の差に応じた電圧印加量とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
5. 前記電圧印加量を複数回の電圧印加により、前記表示部に書き込むことを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の駆動方法により、前記表示部を表示駆動することを特徴とする電気泳動表示装置の制御回路。
7. 請求項６に記載の制御回路を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置。

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