JP5874379B2 - 電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器及び電子時計 - Google Patents

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、電子機器及び電子時計等に関する。

近年、電源を切っても画像を保持できるメモリー性を有する表示パネルが開発され、電子時計等にも使用されている。メモリー性を有する表示パネルとしては、ＥＰＤ（Electrophoretic Display）すなわち電気泳動表示装置や、メモリー性液晶表示装置等が知られている。

電気泳動表示装置は、視野角の広さ、コントラスト比の高さ、柔軟性、反射型ディスプレイであるゆえの低消費電力などの優れた利点がある。

一方で、特許文献１に記載されているように、電気泳動表示装置において電極間に印加される電界の時間平均がほぼゼロでなければ、装置の動作寿命が短くなる恐れがある。つまり、電気泳動表示装置の長期信頼性を確保するためには、ＤＣバランスがとられること、すなわち印加される電界の時間平均がほぼゼロになることが必要になる。

特表２００５−５３０２０１号公報

ここで、電気泳動表示装置は、表示部の全体を描画する全面駆動方式、又は書き換え対象である一部を描画することも可能な部分駆動方式により画像を表示することができる。電気泳動表示装置の表示部は、例えば画像の画素に対応する画素電極と透明な共通電極とを含み、これらの電極のそれぞれに電圧を印加して、発生した電界によって電気泳動素子を移動させることで画像を更新する。

常に全面駆動方式で表示部の全体を描画すると、部分駆動方式と比べて表示画像の更新に時間がかかる。そこで、部分駆動方式を主として用いることで、電圧の印加に用いる信号の駆動時間を短くすることが考えられる。

しかし、部分駆動方式においては表示部の一部のみを描画するため、最後に駆動された色の粒子が斜め方向の電界により広がる傾向がある。そのため、例えば最後に駆動された粒子の色で画像を表示した場合には、その画像がにじんだように視認される可能性がある。また、例えば最後に駆動された粒子の色で画像の背景を表示した場合には、その画像が縮んだように視認される可能性がある。つまり、部分駆動方式では、工程に依存して表示画像のサイズや色合いが異なって見える可能性（以下、サイズや色合いのばらつき）がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、ＤＣバランスをとりつつ、部分駆動方式において生じ得る表示画像のサイズや色合いのばらつきを低減する電気泳動表示装置の駆動方法等を提供する。

（１）本発明は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持し、少なくとも第１色と第２色を表示可能な画素を有する表示部を含み、一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応する画素電極が形成され、他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向する共通電極が形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記共通電極に第１の電位と第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の前記画素電極のそれぞれに前記駆動パルス信号の反転信号、又は正転信号に基づく電圧を印加し、前記画素電極と前記共通電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで前記表示部に表示される画像を書き換える部分駆動方式によって、前記表示部に第１の画像を第１色で表示させる第１画像表示工程と、前記第１画像表示工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第１の画像の背景を前記第２色で表示させる第１画像調整工程と、前記第１画像調整工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第１の画像の背景を前記第１色で表示させる第１画像消去工程と、前記第１画像消去工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に第２の画像の背景を前記第２色で表示させる第２画像表示工程と、前記第２画像表示工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第２の画像を前記第１色で表示させる第２画像調整工程と、を含み、前記第２画像調整工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第２の画像を前記第２色で表示させる第２画像消去工程と、を含み、前記第２画像消去工程の後に、次の第１画像表示工程が実行される。

本発明によれば、第１画像調整工程、第２画像調整工程を含むことで、それぞれ第１の画像、第２の画像のサイズや色合いのばらつきを低減することができる。第１画像表示工程では第１の画像を第１色で表示させるため、第１の画像が広がって、にじんだように視認される可能性がある。第１画像調整工程は、第１の画像の背景を第２色で表示させて、にじみを低減させることができる。また、第２画像表示工程では第２の画像の背景を第２色で表示させるため、第２の画像が縮んだように視認される可能性がある。第２画像調整工程は、第２の画像を第１色で表示させて、第２の画像を適切なサイズで表示することができる。

そして、第１画像調整工程、第２画像調整工程が追加されても、例えば第１画像消去工程、第２画像消去工程の実行時間を調整するだけでＤＣバランスをとることが可能である。

このように、本発明では表示する第１の画像、第２の画像のサイズのばらつきを低減するので、使用者が表示に違和感を覚えることや、サイズの拡大縮小に伴う色合いの変化を感じることもない。また、ＤＣバランスがとられるため、長期信頼性を確保でき、表示品質を向上させることができる。

なお、部分駆動方式は、共通電極に第１の電位と第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の画素電極のそれぞれに駆動パルス信号の反転信号、又は正転信号に基づく電圧を印加し、画素電極と共通電極との間に生じた電界によって電気泳動粒子を移動させることで表示部に表示される画像を書き換える。部分駆動方式では、表示部の全体だけでなく、書き換え対象である一部を描画することが可能である。

また、第１色とは例えば黒色であり、第２色とは例えば白色である。第１の画像、第２の画像は表示部の一部に表示される画像であって、文字、数字、文章、図形、記号、模様等のいずれか又はこれらの組み合わせであってもよい。そして、第１の画像、第２の画像は、第１画像表示工程、第２画像表示工程で表示される度に異なる文字、数字、文章、図形、記号、模様等に変化してもよい。第１の画像の背景、第２の画像の背景は、表示部におけるそれぞれ第１の画像以外の部分、第２の画像以外の部分をいう。

（２）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記第１画像消去工程は、前記共通電極と前記画素電極との間に印加される電圧とその印加時間とを乗じた電圧時間積が、前記第１画像表示工程における電圧時間積と同じになるように、前記第１の画像の背景を前記第１色で表示させる第１画像消去第１工程と、電圧時間積が、前記第１画像調整工程における電圧時間積と合わせてゼロとなるように、前記第１の画像の背景を前記第１色で表示させる第１画像消去第２工程と、を含み、前記第２画像消去工程は、電圧時間積が、前記第２画像表示工程における電圧時間積と同じになるように、前記第２の画像を前記第２色で表示させる第２画像消去第１工程と、電圧時間積が、前記第２画像調整工程における電圧時間積と合わせてゼロとなるように、前記第２の画像を前記第２色で表示させる第２画像消去第２工程と、を含んでもよい。

本発明によれば、第１画像消去工程はサブ工程である第１画像消去第１工程、第１画像消去第２工程を含む。また、第２画像消去工程は、サブ工程である第２画像消去第１工程、第２画像消去第２工程を含む。そして、これらの工程の電圧時間積を調整することで正確にＤＣバランスをとることができ、長期信頼性を確保して表示品質を向上させることができる。ここで、電圧時間積は、共通電極と画素電極との間に印加される電圧とその印加時間とを乗じたものである。

以下に具体例を表すが、共通電極側が画素電極側よりも低電位である場合の印加電圧の符号をプラスとする。第１画像表示工程における電圧時間積が＋Ｖ_０＊ｔ_０であるとする。そして、第１画像調整工程における電圧時間積は、−Ｖ_１＊ｔ_１であるとする。このとき、第１画像消去第１工程における電圧時間積を、第１画像表示工程と等しい＋Ｖ_０＊ｔ_０であるように調整する。また、第１画像消去第２工程における電圧時間積を、第１画像調整工程と合わせることでゼロとなる＋Ｖ_１＊ｔ_１であるように調整する。

第２画像表示工程における電圧時間積は、この例では−Ｖ_０＊ｔ_０となる。また、第２画像調整工程における電圧時間積は、例えば＋Ｖ_１＊ｔ_１であるとする。このとき、第２画像消去第１工程における電圧時間積を、第２画像表示工程と等しい−Ｖ_０＊ｔ_０であるように調整する。また、第２画像消去第２工程における電圧時間積を、第２画像調整工程と合わせることでゼロとなる−Ｖ_１＊ｔ_１であるように調整する。

すると、電圧時間積について、第１画像表示工程（＋Ｖ_０＊ｔ_０）、第１画像消去第１工程（＋Ｖ_０＊ｔ_０）、第２画像表示工程（−Ｖ_０＊ｔ_０）、第２画像消去第１工程（−Ｖ_０＊ｔ_０）を合わせるとゼロとなり、印加される電界の時間平均がゼロとなるのでＤＣバランスがとられる。また、前記の通り、電圧時間積について第１画像調整工程（−Ｖ_１＊ｔ_１）と第１画像消去第２工程（＋Ｖ_１＊ｔ_１）とを合わせるとゼロになり、第２画像調整工程（＋Ｖ_１＊ｔ_１）と第２画像消去第２工程（−Ｖ_１＊ｔ_１）とを合わせるとゼロになる。よって、全体でもＤＣバランスがとられる。

ここで、第１画像消去第１工程、第１画像消去第２工程、第２画像消去第１工程、第２画像消去第２工程は、電圧時間積について上記の関係を満たせば、相互に独立して調整することができる。例えば、第１画像消去第１工程と第１画像消去第２工程とで、工程の実行時間、駆動電圧が異なってもよい。そのため、柔軟性を備えた電気泳動表示装置の駆動方法等を提供する。

（３）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記第１画像調整工程は、前記第１画像表示工程よりも電圧時間積が小さく、前記第２画像調整工程は、前記第２画像表示工程よりも電圧時間積が小さくてもよい。

本発明によれば、調整工程（第１画像調整工程又は第２画像調整工程）を含んでも、調整工程の電圧時間積を第１画像表示工程又は第２画像調整工程よりも小さくすることで、調整工程の追加による表示画像の更新時間および消費電力の少なくとも一方の増大を抑えることができる。

（４）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記第１画像消去工程の後、前記第２画像表示工程の前に、前記表示部の全画素を前記第１色で表示させる第１単一色表示工程と、前記第２画像消去工程の後、次の第１画像表示工程の前に、前記表示部の全画素を前記第２色で表示させる第２単一色表示工程と、を含んでもよい。

本発明によれば、第１単一色表示工程および第２単一色表示工程を含むことで、第１の画像や第２の画像の輪郭部分に生じる境界線（パターン境界線）がある場合でも、パターン境界線を目立たなくすることができる。

第１画像表示工程、第１画像消去工程では、部分駆動方式によって第１の画像を表示、消去する。また、第２画像表示工程、第２画像消去工程でも、部分駆動方式によって第２の画像を表示、消去する。しかし、第１の画像、第２の画像を消去した後に、パターン境界線が視認されることがある。パターン境界線は、例えば後述する電気泳動粒子のうち、最後に駆動された色の粒子が斜め方向の電界により広がるために生じると考えられている。

前記の電気泳動表示装置の駆動方法では、このようなパターン境界線を調整工程（第１画像調整工程又は第２画像調整工程）で低減させる。しかし、長期間、同じ表示を繰り返した場合にパターン境界線が視認される可能性がある。

本発明では、第１画像消去工程の後に、全画素を第１色で表示させる第１単一色表示工程を実行する。また、第２画像消去工程の後に、全画素を第２色で表示させる第２単一色表示工程を実行する。そのため、万一パターン境界線が生じても消去を行い、表示品質を向上させることができる。

第１単一色表示工程、第２単一色表示工程は、表示更新にかかる時間を短縮するために部分駆動方式で行われることが好ましいが、全面駆動方式でもよい。なお、第１単一色表示工程および第２単一色表示工程では、それぞれの工程で、複数回の単一色表示を行ってもよい。例えば、第１単一色表示工程において、全画素を第１色、第２色、第１色の順に表示してもよい。この場合には、第２単一色表示工程において、全画素を第２色、第１色、第２色の順に表示する。

なお、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法では、第１単一色表示工程と第２単一色表示工程とでＤＣバランスがとられることになる。よって、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法の全体としてもＤＣバランスがとられている。

（５）本発明は、前記の電気泳動表示装置の駆動方法を実行する制御部を備えた電気泳動表示装置であってもよい。

本発明によれば、電気泳動表示装置が含む制御部によって前記の駆動方法が実現される。そのため、本発明の電気泳動表示装置は、ＤＣバランスをとりつつ、部分駆動方式において生じ得る表示画像のサイズや色合いのばらつきを低減する。そのため、長期的信頼性に優れており、表示品質が向上する。

（６）本発明は、前記電気泳動表示装置を含む電子機器であってもよい。

（７）本発明は、前記電気泳動表示装置を含む電子時計であってもよい。

これらの発明の電子機器、電子時計は、前記の電気泳動表示装置を用いることで、ＤＣバランスをとりつつ、部分駆動方式において生じ得る表示画像のサイズや色合いのばらつきを低減する。そのため、長期的信頼性に優れ、表示品質のよい電子機器、電子時計を実現できる。

第１実施形態における電気泳動表示装置のブロック図。 第１実施形態における電気泳動表示装置の画素の構成例を示す図。 図３（Ａ）は電気泳動素子の構成例を示す図。図３（Ｂ）、図３（Ｃ）は電気泳動素子の動作の説明図。 図４（Ａ）〜図４（Ｂ）は部分駆動方式の波形図、反射率の例。 図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は局所的なコントラスト比の低下を説明する図。 図６（Ａ）〜図６（Ｂ）は全面駆動方式の波形図、反射率の例。 図７（Ａ）〜図７（Ｅ）は全面駆動方式での残像発生を説明する図。 図８（Ａ）〜図８（Ｈ）は比較例における表示例。 比較例のフローチャート。 図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は比較例での表示のにじみを説明する図。 図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は比較例でのにじみの原因を説明する図。 比較例でのにじみを解消する第１実施形態の手法を説明する図。 図１３（Ａ）〜図１３（Ｆ）は第１実施形態の表示例。 第１実施形態のフローチャート。 図１５（Ａ）〜図１５（Ｂ）はサブルーチンのフローチャート。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）は第１画像消去工程、第２画像消去工程をサブ工程に分けたときの表示例。 第１実施形態の波形図。 第１実施形態の別の波形図。 図１９（Ａ）〜図１９（Ｊ）は第２実施形態の表示例。 第２実施形態のフローチャート。 適用例の電子機器のブロック図。 図２２（Ａ）は電子機器の一例である電子時計の図、図２２（Ｂ）は電子機器の一例である電子ペーパーの図。

１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図７（Ｅ）、図１２〜図１８を参照して説明する。第１実施形態の電気泳動表示装置は、文字、数字、写真、模様、イラスト等の様々な画像を表示可能であるとする。なお、第１実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法を説明するために、比較例の電気泳動表示装置の駆動方法（以下、単に比較例とよぶ）について途中で説明する。比較例も、第１実施形態と同じ構成の電気泳動表示装置で実現できる。比較例は図８（Ａ）〜図１１（Ｃ）を参照して説明する。

１．１．電気泳動表示装置の構成
図１は、本実施形態のアクティブマトリックス方式の電気泳動表示装置の構成を示す図である。

電気泳動表示装置１０は、表示制御回路６０、表示部３を含む。表示制御回路６０は、表示部３を制御する制御部であり、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、コントローラー６３、共通電源変調回路６４、記憶部１６０を含む。

走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、共通電源変調回路６４、記憶部１６０は、それぞれコントローラー６３と接続されている。コントローラー６３は、例えば時刻信号等の入力信号（図外）に基づいて、これらを総合的に制御する。

記憶部１６０は、例えばＶＲＡＭと、例えばフラッシュメモリー等の不揮発性メモリーを含んでいてもよい（図外）。ＶＲＡＭは表示部３に表示させる画像のデータを記憶する。ＶＲＡＭは複数のバンクに分かれており、それぞれが個別のＶＲＡＭとして機能してもよい。また、不揮発性メモリーはＶＲＡＭに記憶されたデータを構成する要素のデータ（例えばパーツデータや背景データ）を記憶する。なお、記憶部１６０は、その他に例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等を含んでいてもよい。

表示部３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複数の画素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）により各画素４０に接続されている。走査線駆動回路６１は、コントローラー６３の制御に従って１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択することで、画素４０に設けられた駆動用ＴＦＴ４８（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を供給する。

データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）により各画素４０に接続されている。データ線駆動回路６２は、コントローラー６３の制御に従って、画素４０のそれぞれに対応する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、画素データ「１」を規定する場合には、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３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（Ｖｓｓ）、高電位電源線５０（Ｖｄｄ）、共通電極配線５５（Ｖｃｏｍ）、第１のパルス信号線９１（Ｓ１）、第２のパルス信号線９２（Ｓ２）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、コントローラー６３の制御に従って上記配線のそれぞれに供給する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、Ｈｉ−Ｚ）を行う。

１．２．画素部分の回路構成
図２は、図１の画素４０の回路構成図である。なお、図１と同じ配線には同じ番号を付しており、説明は省略する。また、全画素に共通の共通電極配線５５については記載を省略している。

画素４０には、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）４８と、ラッチ回路７０と、スイッチ回路８０が設けられている。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）方式の構成をとる。

駆動用ＴＦＴ４８は、Ｎ−ＭＯＳ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ＴＦＴ４８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のデータ入力端子に接続されている。ラッチ回路７０は転送インバーター７０ｔと帰還インバーター７０ｆとを備えている。転送インバーター７０ｔ、帰還インバーター７０ｆには、低電位電源線４９（Ｖｓｓ）と高電位電源線５０（Ｖｄｄ）から電源電圧が供給される。

スイッチ回路８０は、トランスミッションゲートＴＧ１、ＴＧ２からなり、ラッチ回路７０に記憶された画素データのレベルに応じて、画素電極３５（図３（Ｂ）、図３（Ｃ）参照）に信号を出力する。なお、Ｖａは、１つの画素４０の画素電極へ供給される電位（信号）を意味する。

ラッチ回路７０に画素データ「１」（ハイレベルの画像信号）が記憶されて、トランスミッションゲートＴＧ１がオン状態となると、スイッチ回路８０はＶａとして信号Ｓ１を供給する。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）が記憶されて、トランスミッションゲートＴＧ２がオン状態となると、スイッチ回路８０はＶａとして信号Ｓ２を供給する。このような回路構成により、表示制御回路６０はそれぞれの画素４０の画素電極に対して供給する電位（信号）を制御することが可能である。

１．３．表示方式
本実施形態の電気泳動表示装置１０は、二粒子系マイクロカプセル型の電気泳動方式であるとする。分散液は無色透明、電気泳動粒子は白色又は黒色のものであるとすると、白色又は黒色の２色を基本色として少なくとも２色を表示できる。ここでは、電気泳動表示装置１０は、基本色として黒色と白色とを表示可能であるとして説明する。そして、黒色を表示している画素を白色で表示すること、又は白色を表示している画素を黒色で表示することを反転と表現する。

図３（Ａ）は、本実施形態の電気泳動素子１３２の構成を示す図である。電気泳動素子１３２は素子基板１３０と対向基板１３１（図３（Ｂ）、図３（Ｃ）参照）との間に挟まれている。電気泳動素子１３２は、複数のマイクロカプセル１２０を配列して構成される。マイクロカプセル１２０は、例えば無色透明な分散液と、複数の白色の電気泳動粒子（白色粒子１２７）と、複数の黒色の電気泳動粒子（黒色粒子１２６）とを封入している。本実施形態では、例えば白色粒子１２７は負に帯電しており、黒色粒子１２６は正に帯電しているとする。

図３（Ｂ）は、電気泳動表示装置１０の表示部３の部分断面図である。素子基板１３０と対向基板１３１は、マイクロカプセル１２０を配列してなる電気泳動素子１３２を狭持している。表示部３（図１参照）は、素子基板１３０の電気泳動素子１３２側に、複数の画素電極３５が形成された駆動電極層３５０を含む。図３（Ｂ）では、画素電極３５として画素電極３５Ａと画素電極３５Ｂが示されている。画素電極３５により、画素ごとに電位を供給することが可能である（例えば、Ｖａ、Ｖｂ）。ここで、画素電極３５Ａを有する画素を画素４０Ａとし、画素電極３５Ｂを有する画素を画素４０Ｂとする。画素４０Ａ、画素４０Ｂは画素４０（図１、図２参照）に対応する２つの画素である。

一方、対向基板１３１は透明基板であり、表示部３において対向基板１３１側に画像表示がなされる。表示部３は、対向基板１３１の電気泳動素子１３２側に、平面形状の共通電極３７が形成された共通電極層３７０を含む。なお、共通電極３７は透明電極である。共通電極３７は、画素電極３５と異なり全画素に共通の電極であり、電位Ｖｃｏｍが供給される。

共通電極層３７０と駆動電極層３５０との間に設けられた電気泳動表示層３６０に電気泳動素子１３２が配置されており、電気泳動表示層３６０が表示領域となる。共通電極３７と画素電極（例えば、３５Ａ、３５Ｂ）との間の電位差に応じて、画素毎に所望の表示色を表示させることができる。なお、電気泳動表示層３６０を駆動電極層３５０に対して固定するために、これらの間に例えば導電性の接着層（図外）が設けられることがある。

図３（Ｂ）では、共通電極側の電位Ｖｃｏｍが画素４０Ａの画素電極の電位Ｖａよりも高電位である。このとき、負に帯電した白色粒子１２７が共通電極３７側に引き寄せられ、正に帯電した黒色粒子１２６が画素電極３５Ａ側に引き寄せられるため、画素４０Ａは白色を表示していると視認される。

図３（Ｃ）では、共通電極側の電位Ｖｃｏｍが画素４０Ａの画素電極の電位Ｖａよりも低電位である。このときは逆に、正に帯電した黒色粒子１２６が共通電極３７側に引き寄せられ、負に帯電した白色粒子１２７が画素電極３５Ａ側に引き寄せられるため、画素４０Ａは黒色を表示していると視認される。なお、図３（Ｃ）の構成は図３（Ｂ）と同様であり説明は省略する。また、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）ではＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍを固定された電位として説明したが、実際にはＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍは時間とともに電位が変化する。以下では、電位Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍを与える信号をパルス信号という。そして、特に共通電極へのパルス信号を駆動パルス信号という。

ここで、図３（Ｂ）の後に、図３（Ｃ）の状態に変化したとする。このとき、画素４０Ａは白色の後に黒色が表示されており、印加電界の方向が正反対に変化している。画素４０Ａについては、印加電界が対称的でありＤＣバランスがとられている。一方、画素４０Ｂは白色だけが表示されており、印加電界が対称的でなく、ＤＣバランスがとられていない。電気泳動表示装置の長期信頼性を確保するためには、この例の画素４０Ａのように、反転表示を行う必要がある。

１．４．駆動方式
まず、制御部（図１の表示制御回路６０が対応）が表示部に画像を表示する制御を行うときのパルス信号の駆動方式について図４（Ａ）〜図７（Ｅ）を参照して説明する。

１．４．１．部分駆動方式
図４（Ａ）は部分駆動方式の波形図である。電気泳動表示装置では、応答速度を速めるために、表示部の全体を描画するのではなく、書き換え対象である一部を描画する場合がある。部分駆動方式によって、書き換え対象である一部の描画ができる。なお、図４（Ａ）のＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍは図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）と同じであり、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍはハイレベル（ＶＨ）、ローレベル（ＶＬ）、またはハイインピーダンス状態（Ｈｉ−Ｚ）をとり得る。

図４（Ａ）のＶｃｏｍは、共通電極への駆動パルス信号の例を示す。ここでのＶｃｏｍは、あるパルス幅Ｔ１（以下、単にＴ１とする）で第１の電位を共通電極に印加するパルスの後に、短いパルス幅Ｔ２（以下、単にＴ２とする）で第２の電位を共通電極に印加するパルス（逆電位駆動パルス）が続き、それが繰り返される。ただし、図４（Ａ）のように駆動停止の直前では例外的に第１の電位を共通電極に印加して終了する。パルス幅の短い逆電位駆動パルスにより、部分書き換え時の駆動時間をより短縮することができる。ここで、白色表示をする場合には第１の電位はＶＨ（第２の電位はＶＬ）であり、黒色表示をする場合には第１の電位はＶＬ（第２の電位はＶＨ）である。また、例えば、Ｔ２はＴ１の１％〜１５％程の短い時間であってもよい。

この例では、画素４０Ａの画素電極に印加される電位Ｖａを与えるパルス信号は駆動パルス信号の反転信号である。また、画素４０Ｂの画素電極に印加される電位Ｖｂを与えるパルス信号は駆動パルス信号と同じ信号（正転信号）である。画素４０Ａと画素４０Ｂは例えば図３（Ｂ）で示された２つの画素である。画素４０Ａは、図４（Ａ）の「白色表示」と示された期間に黒色から白色へと書き換えられ、「黒色表示」と示された期間に白色から黒色へと書き換えられる。一方、画素４０Ｂは、共通電極と画素電極との間に電界を生じないため書き換えが行われずに当初からの黒色表示を維持する。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の例による画素４０Ａ、画素４０Ｂの色（反射率）の変化を示す図である。まず、画素４０Ａについて説明する。画素４０Ａは最初に黒色で表示されているものとする。「白色表示」のＴ１に対応する区間では、画素電極の電位はＶＬで共通電極の電位はＶＨであるため白色表示に近づく。しかし、「白色表示」のＴ２に対応する区間では、画素電極の電位はＶＨで共通電極の電位はＶＬであるため黒色表示に近づく。しかし、Ｔ１＞Ｔ２であるため、画素４０Ａは「白色表示」の期間の最後には白色で表示される。そして、画素４０ＡはＶｃｏｍの極性が反転した「黒色表示」の期間の最後には黒色で表示される。

一方、画素４０Ｂは、常にＶｃｏｍと同じ信号が画素電極に供給されているので電位差が生じることはなく当初からの黒色表示を続ける。このように部分駆動方式では、変化させたい画素のみを駆動することができ、画像の書き換えにおける応答速度を速めることができる。特に、パルス幅の短い逆電位駆動パルスを使用することで部分書き換え時の駆動時間を短縮することができる。

なお、書き換え対象である一部を描画する場合に適していることから、このようなパルス信号の駆動方式を部分駆動方式と呼ぶ。しかし、部分駆動方式は、書き換え対象を表示部の一部の画素に限るものではない。そのため、表示部の全画素を、部分駆動方式で描画することが可能である。

１．４．２．部分駆動方式での問題
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、部分駆動方式で一部の領域を書き換え続けた場合における局所的なコントラスト比の低下を説明する図である。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）では、表示部３に時刻表示（１０：０５、又は１０：０６）が行われており、部分駆動方式で分一桁を含む領域５１を書き換えている。

図５（Ａ）では時刻１０：０５が表示されている。そして、時刻が１０：０６に変化するときに、図５（Ｂ）のように領域５１の分一桁の「５」を反転表示（白色に表示）して消去する。次に、図５（Ｃ）のように、白色を背景とする黒色の「６」が正転表示される。このとき、図５（Ａ）と図５（Ｂ）とでＤＣバランスがとられ、しかも表示部３の一部である領域５１の範囲で更新されるので更新表示にかかる時間は短くてすむ。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）のように時刻表示を部分駆動方式によって更新することで、ＤＣバランスをとって長期信頼性を確保し、早い更新表示が可能な電気泳動表示装置を実現できる。

しかし、このような更新表示を長期間続けると、局所的なコントラスト比の低下を生じることがある。この様子を表したのが図５（Ｄ）である。図５（Ｄ）では、表示部３の全面を白色表示しているが、領域５１においてコントラスト比の低下が生じている。そのため、領域５１の白色が他の領域（例えば領域５２）と異なっている。

ここで、局所的なコントラスト比の低下は、表示部３の一部の領域５１に電界を印加することを長い間繰り返すことで生じる。つまり、領域５１についての電圧の印加に用いる信号を駆動する回数と、領域５１以外の領域（例えば領域５２）についての駆動回数とが、時間の経過と共に大きく異なってくることで生じる。図５（Ｄ）のような局所的なコントラスト比の低下は、表示部３の表示品質を低下させてしまう。

１．４．３．全面駆動方式
図６（Ａ）は全面駆動方式の波形図である。電気泳動表示装置では、表示部の全体を描画する全面駆動方式で画像を表示することもできる。このとき、表示部の一部の領域に電界を印加することを長い間繰り返すことがないので、部分駆動方式とは異なり、局所的なコントラスト比の低下を生じることはない。なお、図６（Ａ）のＶａ、Ｖｂ、ＶｃｏｍやＶＨ、ＶＬは、図３（Ａ）〜図４（Ｂ）と同じであり説明を省略する。

図６（Ａ）は、全面駆動方式によって、画素４０Ａを黒色から白色に、画素４０Ｂを白色から黒色に変化させる場合の波形図を示す。図６（Ａ）では表示色が変化する間、Ｖａはローレベル（ＶＬ）のままであり、Ｖｂはハイレベル（ＶＨ）のままである。そして、ＶｃｏｍはＶＬとＶＨとを等しい時間だけ繰り返している。つまり、図６（Ａ）のパルス幅Ｔ３（以下、単にＴ３とする）とパルス幅Ｔ４（以下、単にＴ４とする）とは等しい。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の例による画素４０Ａ、画素４０Ｂの色（反射率）の変化を示す図である。画素４０Ａについては、最初に黒色で表示されている。図６（Ｂ）のＴ３に対応する区間では、画素電極の電位はＶＬで共通電極の電位はＶＨであるため白色表示に近づく。図６（Ｂ）のＴ４に対応する区間では、画素電極と共通電極に電位差が生じないので色は維持される。そして、最終的には画素４０Ａは黒色から白色に変化する。

一方、画素４０Ｂについては、最初に白色で表示されている。図６（Ｂ）のＴ３に対応する区間では、画素電極と共通電極に電位差が生じないので色は維持される。図６（Ｂ）のＴ４に対応する区間では、画素電極の電位はＶＨで共通電極の電位はＶＬであるため黒色表示に近づく。そして、最終的には画素４０Ｂは白色から黒色に変化する。

ここで、全面駆動方式では、表示部３の全ての画素の画素電極にＶＬ又はＶＨの電位が印加される。そして、表示部の一部の領域に対してのみ電界を印加することを長い間繰り返すことがないので、局所的なコントラスト比の低下を生じることはない。

なお、全面駆動方式では、表示部の全画素が描画の対象であり、表示部の一部の画素だけを書き換えることはできない。その名称の通り、表示部の全画素を描画することになる。

１．４．４．全面駆動方式での問題
図７（Ａ）〜図７（Ｅ）は全面駆動方式での残像の発生を説明する図である。まず、図７（Ａ）のように、表示部３を４つの領域（左上、右上、左下、右下）に分割し、左上の領域、右上の領域を特にそれぞれ領域Ｘ、領域Ｙとよぶことにする。ここで、図３（Ｂ）のように隣り合う画素４０Ａ、画素４０Ｂがあり、それぞれ領域Ｘ、領域Ｙに含まれるものとする。

図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）は、全面駆動方式で画像を更新した様子を表す。まず、図７（Ｂ）では領域Ｘを含む表示部３の左半分が白色で表示されており、領域Ｙを含む右半分が黒色で表示されている。図７（Ｂ）は更新前の元画像であるとする。

その後、領域Ｘ、領域Ｙを含む上半分が黒色の画像となるように表示画像の更新が行われるとする。このとき、ＤＣバランスをとるために、まず図７（Ｃ）のように反転表示が行われる。つまり、図７（Ｃ）のように領域Ｘ、領域Ｙは白色で表示される。

そして、図７（Ｄ）のように領域Ｘ、領域Ｙを含む上半分が黒色の画像が表示されるが、領域Ｙの黒色と領域Ｘの黒色とは異なっている。図７（Ｄ）の例では、領域Ｘの黒色は領域Ｙの黒色よりも反射率が高い。このような反射率の違いにより、全面駆動方式によって画像を更新した場合に残像が発生することがある。

図７（Ｅ）は、領域Ｘに含まれる画素４０Ａと、領域Ｙに含まれる画素４０Ｂの反射率の変化を比較したものである。図７（Ｅ）の区間Ｔ_Ｂは図７（Ｂ）に、区間Ｔ_Ｃは図７（Ｃ）に、区間Ｔ_Ｄは図７（Ｄ）に対応する。まず、画素４０Ａは、最初（区間Ｔ_Ｂ）は白色であって、その後に白色、黒色と変化する（区間Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｄ）。この変化を（白色、白色、黒色）のように表現する。すると、画素４０Ｂの変化は（黒色、白色、黒色）と表すことができる。

ここで、全面駆動方式でパルス信号の駆動時間を十分長くした場合（Ｔ_ＥＸ分だけＴ_Ｄを延ばす場合）には画素４０Ａも画素４０Ｂも図７（Ｅ）の反射率Ｒ_Ｃ（＝Ｒ_１）に収束する。そのため、反射率に差が生じないので、残像が発生することもない。しかし、実際には表示画像の更新時間を短くするためにＴ_ＥＸ分の延長はない。すると、（白色、白色、黒色）と変化する画素４０Ａは反射率Ｒ_Ａに、（黒色、白色、黒色）と変化する画素４０Ｂは反射率Ｒ_Ｂになるので、反射率に差が生じて残像が発生する。

よって、部分駆動方式ではなく、全面駆動方式を行った場合には、局所的なコントラスト比の低下は生じないが、別の問題として同方式に固有の残像（以下、全面駆動方式固有の残像とする）が発生するおそれがある。そのため、局所的なコントラスト比の低下や全面駆動方式固有の残像の問題を発生させない電気泳動表示装置の駆動方法が求められている。

１．５．比較例における表示例
局所的なコントラスト比の低下や全面駆動方式固有の残像を発生させない電気泳動表示装置の駆動方法として、まず、以下の比較例の方法が考えられる。図８（Ａ）〜図８（Ｈ）は比較例における表示例を表す。図８（Ａ）〜図８（Ｈ）のそれぞれの左図は表示部３の表示画像を表し、右図は表示部３の表示を行うために駆動される画素を濃灰色（ダークグレー）で表した駆動画素１３を表す。駆動画素１３の下部には、全面駆動方式か部分駆動方式かの区別と、駆動画素１３の濃灰色（ダークグレー）で表された画素が黒色表示されるのか、白色表示されるのかの区別が示されている。

図８（Ａ）〜図８（Ｈ）の工程名は、後述するフローチャートの工程名に対応するものである。なお、工程名のあとに付してある括弧で囲まれた数字は、同じ名称の工程を区別するためのもので、実行の順番を表している。

ここで、電気泳動表示装置の制御部は、表示部の画像を、すでに表示している元画像から次の新画像へと更新する制御を行う。つまり、元画像を消去し、新画像を表示するための制御を実行する。

元画像を消去する制御や新画像を表示する制御は所定の順番で実行される。画像の更新に関する制御を実行するそれぞれの段階を工程という。例えば、制御部が第１画像表示制御を実行する段階を第１画像表示工程と表現する。そして、以下において各工程で制御部が対応する制御を実行することを、単に「工程を実行する」と表現する。例えば第１画像表示工程において制御部が第１画像表示制御を実行することを、単に第１画像表示工程を実行する、と表現する。

図８（Ａ）は、第１画像表示工程（１）を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第１画像表示工程（１）では、部分駆動方式によって、表示部３に時刻表示１０：０５（第１の画像に対応）を黒色（第１色に対応）で表示する。なお、第１画像表示工程（１）の実行前は、表示部３は全面が白色の状態であったとする。

図８（Ｂ）は、第１画像消去工程（１）を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第１画像消去工程（１）では、部分駆動方式によって、表示部３に時刻表示１０：０５以外の部分（第１の画像の背景に対応）を黒色（第１色に対応）で表示する。このとき、表示部３は、全面が黒色の状態になる。

図８（Ｃ）は、第２画像表示工程（１）を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第２画像表示工程（１）では、部分駆動方式で、表示部３に時刻表示１０：０６以外の部分（第２の画像の背景に対応）を白色（第２色に対応）で表示する。このとき、表示部３には、黒色で時刻表示１０：０６が表示されることになる。

図８（Ｄ）は、第２画像消去工程（１）を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第２画像消去工程（１）では、部分駆動方式で、時刻表示１０：０６（第２の画像に対応）を白色（第２色に対応）で表示する。このとき、表示部３は、全面が白色の状態になる。

図８（Ｅ）は、第２画像消去工程（１）の後で、次の第１画像表示工程（２）を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第１画像表示工程（２）では、部分駆動方式で、表示部３に時刻表示１０：０７（第１の画像に対応）を黒色（第１色に対応）で表示する。

以下、図８（Ｆ）〜図８（Ｈ）は、それぞれ図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）で、第１の画像が時刻表示１０：０７、第２の画像が時刻表示１０：０８である場合に対応するので、詳細な説明を省略する。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｈ）の例では、１分おきに時刻表示が変化して、各工程もその変化に対応して実行される。例えば、時刻表示１０：０５が表示（図８（Ａ））されてから１分後に、表示部３は全面が黒色の状態になり（図８（Ｂ））、続けて時刻表示１０：０６が表示される（図８（Ｃ））。

これらの工程（第１画像表示工程、第１画像消去工程、第２画像表示工程、第２画像消去工程）は、全て部分駆動方式であり、全面駆動方式固有の残像は発生しない。

ここで、第１画像表示工程（１）と第１画像消去工程（１）の駆動画素１３を合わせると表示部全体の画素を黒色へと変化させている（図８（Ａ）〜図８（Ｂ）のａ１）。一方、第２画像表示工程（１）と第２画像消去工程（１）の駆動画素１３を合わせると表示部全体の画素を白色へと変化させている（図８（Ｃ）〜図８（Ｄ）のｂ１）。よって、これらの４つの工程で、ＤＣバランスがとられている（図８（Ａ）〜図８（Ｄ）のａ１とｂ１）。なお、図８（Ｅ）〜図８（Ｈ）のａ２とｂ２についても、同様にＤＣバランスがとられることになる。

ここで、比較例では、部分駆動方式で生じ得る局所的なコントラスト比の低下の問題もない。つまり、表示部全体の画素を黒色（第１画像表示工程と第１画像消去工程）、又は白色（第２画像表示工程と第２画像消去工程）へと変化させているので、表示部全体に均一に電界を印加しているからである。

局所的なコントラスト比の低下は、表示部の一部の領域（以下、特定領域）に電界を印加することを長い間繰り返すことで生じる。つまり、特定領域についての電圧の印加に用いる信号を駆動する回数と、特定領域以外の領域についての駆動回数とが、時間の経過と共に大きく異なってくることで生じる。本発明の電気泳動表示装置の駆動方法では、このような特定領域が生じることはないため、局所的なコントラスト比の低下は発生しない。

よって、比較例は、ＤＣバランスをとりつつ、局所的なコントラスト比の低下や全面駆動方式固有の残像の問題を発生させない電気泳動表示装置の駆動方法である。

１．６．比較例のフローチャート
図９のフローチャートは、制御部が行う比較例の制御処理を表す。図９のように、第１の画像（例えば、分一桁が奇数の時刻表示）を第１色（例えば黒色）で表示させる第１画像表示工程（Ｓ２）が実行される。そして、第１の画像の背景を第１色で表示することで表示部全体を第１色にする第１画像消去工程（Ｓ４）が実行される。続いて、第２の画像（例えば、分一桁が偶数の時刻表示）の背景を第２色（例えば白色）で表示させる第２画像表示工程（Ｓ１２）が実行される。そして、第２の画像を第２色で表示することで表示部全体を第２色にする第２画像消去工程（Ｓ１４）が実行される。そして、第２画像消去工程（Ｓ１４）の後は、次の第１画像表示工程（Ｓ２）に戻る。

ここで、比較例では、これらの４つの工程でＤＣバランスがとられるため、時刻表示のように偶数回の表示画像の更新（表示および消去）が予定されている用途に適している。

１．７．比較例の問題点
しかし、比較例の電気泳動表示装置の駆動方法では、表示画像にサイズや色合いのばらつきが生じる可能性がある。部分駆動方式においては表示部の一部のみを描画するため、最後に駆動された色の粒子が斜め方向の電界により広がる傾向がある。そのため、例えば最後に駆動された粒子の色で画像を表示した場合には、その画像がにじんだように視認される可能性がある（図８（Ａ）、図８（Ｅ）参照）。また、例えば最後に駆動された粒子の色で画像の背景を表示した場合には、その画像が縮んだように視認される可能性がある（図８（Ｃ）、図８（Ｇ）参照）。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、サイズや色合いのばらつきについて、市松模様を例にして説明する図である。

図１０（Ａ）は表示のにじみがない場合の市松模様の表示である。第１画像表示工程でも第２画像表示工程でも図１０（Ａ）のように表示されることが理想的である。しかし、第１画像表示工程は、図１０（Ｂ）のように白色単一色に黒色表示をした場合に対応し、黒色の表示がにじんで大きく見える。一方、第２画像表示工程は、図１０（Ｃ）のように黒色単一色に白色表示をした場合に対応し、白色の表示がにじんで大きく見える。すなわち、黒色の表示（第２の画像に対応）は小さく見える。そのため、同じ市松模様であっても、サイズや色合いについて異なった印象を与える。

次に、最後に駆動された色の粒子が広がる理由について図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）を参照して説明する。なお、図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）と同じ要素については同じ符号を付しており説明を省略する。図１１（Ａ）は印加電界のない状態で白色が表示されている様子を表している。その後、画素４０Ａを黒色表示し、画素４０Ｂの白色表示を維持するように、部分駆動方式で電界が印加されるとする。

このとき、理想的には図１１（Ｂ）のように画素電極３５Ａと共通電極３７を垂直に横切るような電界が生じて、画素電極３５Ａと画素電極３５Ｂの境界に沿って表示色が変化する。しかし、実際には図１１（Ｃ）のように、画素電極３５Ａから共通電極３７に向かって斜め方向の電界３９Ａが生じ、隣接する画素４０Ｂの黒色の粒子を共通電極３７側に引き寄せる。このように、斜め方向の電界の影響によって、最後に駆動された色の粒子が広がり、表示画像のサイズや色合いがばらついていると視認されるおそれがある。

以上のように、比較例では局所的なコントラスト比の低下や全面駆動方式固有の残像を発生させることはないが、表示画像のサイズや色合いのばらつきという問題を生じる可能性がある。以下に説明する本実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法は、比較例での表示画像のサイズや色合いのばらつきの問題も解決するものである。

１．８．本実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法
本実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法について図１２〜図１８を用いて説明する。なお、図１〜図１１（Ｃ）と同じ要素については同じ符号を付しており説明を省略する。

図１２は、比較例での表示画像のサイズ等のばらつきの問題を解消する方法について説明する図である。図１２は、画素４０Ａ（例えば第１の画像の輪郭）を超えて画素４０Ｂ（例えば第１の画像の背景）が部分的に黒色に表示された場合に、白色に戻す工程を表している。図１２は、図１１（Ｃ）の後に実行され、画素４０Ｂについて図１１（Ｃ）とは逆方向に（白色表示するように）電界を印加している。

図１２は、広がった表示画像を適切なサイズに戻すための工程を表すものであり、新たに画像を表示するものでない。そのため、電圧時間積は図１１（Ｃ）の工程と比べて小さくてもよい。このとき、斜め方向の電界３９Ｂも生じるが、電圧時間積を調整することで、逆に画素４０Ａが部分的に白色になるという問題を回避できる。

なお、電圧時間積は共通電極と画素電極との間に印加される電圧とその印加時間とを乗じて得られる。言い換えると、共通電極と画素電極との間に印加される電圧の時間的な積分値である。

本実施形態では、図１２のように、表示画像のサイズ等を調整する工程（調整工程）を含めることで、比較例でのサイズ等のばらつきの問題を解消することができる。具体的には、第１画像表示工程、第２画像表示工程のそれぞれの後に、調整工程である第１画像調整工程、第２画像調整工程を追加する。

図１３（Ａ）〜図１３（Ｆ）は、本実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法による表示例を表す。ここで、図１３（Ａ）の第１画像表示工程、図１３（Ｃ）の第１画像消去工程、図１３（Ｄ）の第２画像表示工程、図１３（Ｆ）の第２画像消去工程は、比較例と同じである。しかし、第１画像表示工程、第２画像表示工程のそれぞれの工程の後に、表示画像のサイズ等を調整する第１画像調整工程（図１３（Ｂ））、第２画像調整工程（図１３（Ｅ））を含む。なお、第１画像消去工程、第２画像消去工程は、ＤＣバランスをとるために、例えば比較例よりも長い時間実行される。

図１３（Ａ）は、第１画像表示工程を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。図１３（Ａ）は、比較例の説明における図８（Ａ）と同じであり、重複を避けるために説明を省略する。なお、第１画像表示工程の実行前は、表示部３は全面が白色の状態であったとする。

図１３（Ｂ）は、第１画像調整工程を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第１画像調整工程では、部分駆動方式によって、表示部３に時刻表示１０：０５以外の部分（第１の画像の背景に対応）を白色（第２色に対応）で表示する。第１画像調整工程では、第１画像表示工程によって広がって表示された時刻表示１０：０５を適切なサイズにまで戻すことができる。

図１３（Ｃ）〜図１３（Ｄ）は、第１画像消去工程を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。図１３（Ｃ）〜図１３（Ｄ）は、比較例の説明における図８（Ｂ）〜図８（Ｃ）と同じであり、重複を避けるために説明を省略する。

図１３（Ｅ）は、第２画像調整工程を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。第２画像調整工程では、部分駆動方式で、時刻表示１０：０６（第２の画像に対応）を黒色（第１色に対応）で表示する。第１画像調整工程では、第２画像表示工程によって縮まって表示された時刻表示１０：０６を適切なサイズにまで戻すことができる。

図１３（Ｆ）は、第２画像消去工程を実行したときの表示部３の表示画像と、そのための駆動画素１３を表す。図１３（Ｆ）は、比較例の説明における図８（Ｄ）と同じであり説明を省略する。なお、第２画像消去工程の実行後には、次の第１画像表示工程（図外）が実行されて、同じように各工程が繰り返されることになる。この例において、次の第１画像表示工程の第１の画像は時刻表示１０：０７である。

これらの工程は、比較例のように全て部分駆動方式であり、全面駆動方式で表示画像の更新処理の時間を短くするときに生じる残像（全面駆動方式固有の残像）は発生しない。また、調整工程を含むため、比較例でのサイズ等のばらつきの問題を解消することができる。

ここで、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法も全体としてＤＣバランスを取る必要がある。前記のように、比較例では４つの工程（第１画像表示工程、第１画像消去工程、第２画像表示工程、第２画像消去工程）でＤＣバランスをとる。本実施形態では、比較例とは異なる第１画像調整工程、第２画像調整工程を含むため、これらの工程における印加電界を考慮してＤＣバランスをとる必要がある。

第１画像調整工程は、第１の画像の背景を第２色で表示させ、第２画像調整工程は、第２の画像を第１色で表示させる。一方、第１画像消去工程は、第１の画像の背景を第１色で表示させ、第２画像消去工程は、第２の画像を第２色で表示させる。よって、第１画像調整工程と第１画像消去工程とでＤＣバランスをとることができ、第２画像調整工程と第２画像消去工程とでＤＣバランスをとることができる。つまり、第１画像消去工程と第２画像消去工程の例えば実行時間を延ばすことで、全体としてのＤＣバランスをとることができる。

この場合の工程順をフローチャートに表すと図１４〜図１５（Ｂ）のようになる。なお、比較例の図９と同じ工程には同じ符号を付している。図１４に示すように、まず第１の画像（例えば、分一桁が奇数の時刻表示）を第１色（例えば黒色）で表示させる第１画像表示工程（Ｓ２）が実行される。

そして、第１の画像の背景を第２色で表示させる第１画像調整工程（Ｓ３）が実行され、その後に第１の画像の背景を第１色で表示させることで表示部全体を第１色にする第１画像消去工程（Ｓ４Ａ）が実行される。

ここで、第１画像消去工程（Ｓ４Ａ）は比較例の第１画像消去工程（図９のＳ４）に比べて実行時間が長く、２つのサブ工程から成る。２つのサブ工程は、図１５（Ａ）の第１画像消去第１工程Ｓ８と第１画像消去第２工程Ｓ９である。第１画像消去第１工程Ｓ８と第１画像消去第２工程Ｓ９とは、共に、第１の画像の背景を第１色で表示させるものであるが、ＤＣバランスの観点から２つに分離している。第１画像消去第１工程Ｓ８は、電圧時間積が第１画像表示工程Ｓ２における電圧時間積と同じである。また、第１画像消去第２工程Ｓ９は、電圧時間積が第１画像調整工程Ｓ３における電圧時間積と合わせてゼロになる。

再び図１４に戻る。第１画像消去工程（Ｓ４Ａ）の後に、第２の画像（例えば、分一桁が偶数の時刻表示）の背景を第２色で表示させる第２画像表示工程（Ｓ１２）が実行される。

そして、第２の画像を第１色で表示させる第２画像調整工程（Ｓ１３）が実行され、続いて第２の画像を第２色で表示させることで表示部全体を第２色にする第２画像消去工程（Ｓ１４Ａ）が実行される。そして、第２画像消去工程（Ｓ１４Ａ）の後は、次の第１画像表示工程（Ｓ２）に戻る。

ここで、第２画像消去工程（Ｓ１４Ａ）は比較例の第２画像消去工程（図９のＳ１４）に比べて実行時間が長く、２つのサブ工程から成る。２つのサブ工程は、図１５（Ｂ）の第２画像消去第１工程Ｓ１８と第２画像消去第２工程Ｓ１９である。第２画像消去第１工程Ｓ１８と第２画像消去第２工程Ｓ１９とは、共に、第２の画像を第２色で表示させるものであるが、ＤＣバランスの観点から２つに分離している。第２画像消去第１工程Ｓ１８は、電圧時間積が第２画像表示工程Ｓ１２における電圧時間積と同じである。また、第２画像消去第２工程Ｓ１９は、電圧時間積が第２画像調整工程Ｓ１３における電圧時間積と合わせてゼロになる。

図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）は、第１画像消去工程および第２画像消去工程をそれぞれサブ工程に展開したときの表示例を表す。なお、図１３（Ａ）〜図１３（Ｆ）と同じ要素については同じ符号を付しており、重複を避けるために異なる部分についてのみ説明する。

第１画像消去工程（図１３（Ｃ）参照）は、図１６（Ｃ）の第１画像消去第１工程と、図１６（Ｄ）の第１画像消去第２工程に分けられる。２つの工程は、共に画面全体を黒色で表示させる。また、第２画像消去工程（図１３（Ｆ）参照）は、図１６（Ｇ）の第２画像消去第１工程と、図１６（Ｈ）の第２画像消去第２工程に分けられる。２つの工程は、共に画面全体を白色で表示させる。

ここで、比較例と同じように、第１画像表示工程（図１６（Ａ））、第１画像消去第１工程（図１６（Ｃ））、第２画像表示工程（図１６（Ｅ））、第２画像消去第１工程（図１６（Ｇ））の４つの工程でＤＣバランスがとられる（グループｇ０）。そして、第１画像調整工程（図１６（Ｂ））は第１画像消去第２工程（図１６（Ｄ））とＤＣバランスをとることができる（グループｇ１）。第２画像調整工程（図１６（Ｆ））は第２画像消去第２工程（図１６（Ｈ））とＤＣバランスをとることができる（グループｇ２）。よって、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法も全体としてＤＣバランスを取ることができる。

図１７は本実施形態における波形図の例である。なお、図１〜図１６（Ｈ）と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。対応工程は図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）と同じである。この例では、電位Ｖａが画素電極に印加される画素４０Ａは、第１の画像および第２の画像を構成する１つの画素であるとする。また、電位Ｖｂが画素電極に印加される画素４０Ｂは、第１の画像の背景および第２の画像の背景を構成する１つの画素であるとする。

例えば、第１画像表示工程では、第１の画像を黒色で表示し（図１７のＶａ参照）、第１の画像の背景を白色のまま維持する（図１７のＶｂ参照）。また、例えば、第１画像調整工程では、第１の画像の背景を白色で表示し（図１７のＶｂ参照）、第１の画像を黒色のまま維持する（図１７のＶａ参照）。

本実施形態における電気泳動表示装置の駆動方法は、２つの調整工程を含むことで表示画像のサイズや色合いのばらつきを低減させる。このとき、調整工程では表示画像のにじみや縮小が解消される程度の時間だけ電界を印加すればよい。つまり、第１画像調整工程、第２画像調整工程は、その前に実行された第１画像表示工程、第２画像表示工程よりも実行時間が短くてもよい。

このとき、ＤＣバランスをとるためには、例えば第１画像表示工程と第２画像表示工程の実行時間が同じであることが好ましい。また、第１画像調整工程と第２画像調整工程の実行時間が同じであることが好ましい。図１７では、第１画像表示工程、第２画像表示工程、第１画像消去第１工程、第２画像消去第１工程は同じ実行時間であり、これら４つの工程でＤＣバランスがとられる（図１６のグループｇ０参照）。

また、図１７では、図１６のグループｇ０に属する工程以外の工程の実行時間は同じである。そして、図１６のグループｇ０に属する工程よりも短い。図１７の波形図のように、調整工程（第１画像調整工程、第２画像調整工程）の実行時間を画像の表示工程（第１画像表示工程、第２画像表示工程）よりも短くすることで、調整工程を含んでも、表示画像の更新時間が大幅に増加するという問題が生じることはない。また、調整工程において電圧を低くする制御を行った場合には、調整工程が追加されることによる消費電力の増大を抑えることができる。

図１８は、例えば調整工程と第１、第２画像表示工程とで印加電圧を変えた場合の例を表す。調整工程ではＶＬ１、ＶＨ１を印加電圧とするのに対し、第１、第２画像表示工程ではＶＬ２、ＶＨ２を印加電圧とする。このとき、ＶＬ２＜ＶＬ１、ＶＨ１＜ＶＨ２、｜ＶＨ１−ＶＬ１｜＜｜ＶＨ２−ＶＬ２｜が成り立つものとする。

図１８のような場合でも、例えば第１画像消去第１工程と第１画像表示工程とで電圧時間積が同じになるようにし、第１画像消去第２工程と第１画像調整工程とで電圧時間積を相殺するように調整することでＤＣバランスをとることができる。

なお、図１７〜図１８では、第１画像消去工程のサブ工程のうち第１画像消去第１工程が先に実行されているが、第１画像消去第２工程の方が先に実行されてもよい。

以上のように、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法は、ＤＣバランスをとりつつ、表示画像のサイズ等を調整する工程（調整工程）を含めることで、比較例でのサイズ等のばらつきの問題を解消することができる。

２．第２実施形態
本発明の第２実施形態について図１９（Ａ）〜図２０を参照して説明する。第２実施形態についても、電気泳動表示装置の構成は第１実施形態と同じであるが（図１参照）、駆動方法が一部異なる。なお、図１〜図１８と同じ要素については同じ符号を付しており説明を省略する。

２．１．パターン境界線
第１実施形態では、局所的なコントラスト比の低下を防ぐために、第１の画像（又は第２の画像）を駆動する工程と、第１の画像の背景（又は第２の画像の背景）を駆動する工程とを含む。ここで、電気泳動表示装置において電気泳動粒子のうち最後に駆動された色の粒子が広がり、表示画像のサイズ等がばらつくといった問題を解決するため、第１実施形態では調整工程によってばらつきの低減を図っている。

しかし、同じ表示を繰り返した場合に、わずかながら表示画像の輪郭部分に特定の色の粒子が残り、長期間の使用によって、輪郭部分に生じる境界線（パターン境界線）が視認される可能性がある。第２実施形態では、このようなパターン境界線が万一発生しても、目立ちにくくすることができるため、表示品質を向上させることができる。

２．２．本実施形態の表示例
図１９（Ａ）〜図１９（Ｊ）は本実施形態の表示例を表す。図１９（Ａ）〜図１９（Ｊ）の工程名は、後述するフローチャートの工程名に対応するものである。なお、重複説明を避けるため、図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）と異なる工程についてのみ説明する。

本実施形態では、図１９（Ｅ）のように表示部３の全画素を黒色（第１色に対応）で表示させる第１単一色表示工程と、図１９（Ｊ）のように表示部３の全画素を白色（第２色に対応）で表示させる第２単一色表示工程とを含む。なお、図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）は、図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）と同じ工程のため説明を省略する。また、図１９（Ｆ）〜図１９（Ｉ）は、図１６（Ｅ）〜図１６（Ｈ）と同じ工程のため説明を省略する。

図１９（Ｅ）の第１単一色表示工程は、図１９（Ｄ）の第１画像消去第２工程の後に、部分駆動方式で表示部３の全画素を黒色にする。このとき、図１９（Ｄ）の第１画像消去第２工程で生じる可能性のあるパターン境界線を目立たなくすることができる。

また、図１９（Ｊ）の第２単一色表示工程は、図１９（Ｉ）の第２画像消去第２工程の後に、部分駆動方式で表示部３の全画素を白色にする。このとき、図１９（Ｉ）の第２画像消去第２工程で生じる可能性のあるパターン境界線を目立たなくすることができる。

本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法では、第１単一色表示工程および第２単一色表示工程を含むことで、第１の画像や第２の画像の輪郭部分に生じる境界線（パターン境界線）がある場合にも、パターン境界線を目立たなくすることができる。なお、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法では、第１単一色表示工程と第２単一色表示工程とでＤＣバランスがとられることになる（グループｇ３）。ここで、前記のようにグループｇ０〜ｇ２はそれぞれＤＣバランスが取られているので、全体としてＤＣバランスが取られている。

２．３．フローチャート
本実施形態の電気泳動表示装置の制御部が行う制御処理は、図２０のフローチャートの通りである。なお、図１４と同じステップ（工程）には同じ符号を付しており詳細な説明を省略する。

本実施形態では、第１の画像を、第１色で表示させる第１画像表示工程（Ｓ２）がまず実行される。そして、第１の画像の背景を、第２色で表示させる第１画像調整工程（Ｓ３）、第１色で表示させて表示部全体を第１色にする第１画像消去工程（Ｓ４Ａ）が続いて実行される。しかし、例えば第１画像消去工程（Ｓ４Ａ）においてパターン境界線が生じる可能性がある。そこで、パターン境界線を目立たなくするために、表示部全体を第１色にする第１単一色表示工程を続いて実行する（Ｓ５）。本実施形態では、部分駆動方式で表示部全体を第１色にする。

その後、第２の画像の背景を、第２色で表示させる第２画像表示工程（Ｓ１２）が実行される。そして、第２の画像を、第１色で表示させる第２画像調整工程（Ｓ１３）、第２色で表示させて表示部全体を第２色にする第２画像消去工程（Ｓ１４Ａ）が続いて実行される。しかし、例えば第２画像消去工程（Ｓ１４Ａ）においてパターン境界線が生じる可能性がある。そこで、パターン境界線を目立たなくするために、表示部全体を第２色にする第２単一色表示工程を続いて実行する（Ｓ１５）。本実施形態では、部分駆動方式で表示部全体を第２色にする。そして、第２単一色表示工程（Ｓ１５）の後は、次の第１画像表示工程（Ｓ２）に戻る。

なお、第１画像消去工程（Ｓ４Ａ）、第２画像消去工程（Ｓ１４Ａ）のサブ工程は第１実施形態と同じであるため説明を省略する（図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）参照）。

ここで、本実施形態の電気泳動表示装置では、時刻表示のように偶数回の表示画像の更新（表示および消去）が予定されている用途に適している。

３．適用例
本発明の適用例について図２１〜図２２（Ｂ）を参照して説明する。なお、図１〜図２０と同じ要素については同一符号を付して説明を省略する。第１実施形態、第２実施形態の電気泳動表示装置は、例えば時刻表示を行う電子時計などの電子機器に適用できる。

３．１．電子機器のブロック図
図２１は適用例に係る電子機器１のブロック図である。電子機器１は、ＣＰＵ２、入力部４、記憶部５、電気泳動表示装置１０を含む。電気泳動表示装置１０は、第１実施形態又は第２実施形態の電気泳動表示装置であって、様々な画像を表示する表示部３を含む。

ＣＰＵ２は、他のブロックを制御し様々な演算や処理を行う。ＣＰＵ２は、例えば記憶部５からプログラムを読み込み、プログラムに従って電気泳動表示装置１０に時刻信号などを入力してもよい。

入力部４は、例えば電子機器１の使用者からの指示を受け取り、指示に応じた信号を他のブロックに出力してもよい。

記憶部５は、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭなどのメモリーであってもよいし、ＲＯＭを含んでいてもよい。ＣＰＵ２が使用するプログラムは、例えば記憶部５が含むＲＯＭに書かれていてもよい。

表示部３は、電気泳動表示装置１０の一部であって、例えば時刻を表示したり、文字、写真などを表示したりしてもよい。

電子機器１は、第１実施形態又は第２実施形態の電気泳動表示装置１０を含むことで、表示画像のＤＣバランスをとりつつ、局所的なコントラスト比の低下や表示画像のサイズや色合いのばらつきを抑えることができる。そのため、長期的信頼性に優れ、表示品質のよい電子機器を実現できる。

３．２．電子機器の具体例
図２２（Ａ）〜図２２（Ｂ）に、電子機器の具体例を示す。図２２（Ａ）は電子機器の１つである電子時計１０００の正面図である。電子時計１０００は、例えば腕時計であり、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とを備える。時計ケース１００２の正面には、電気泳動表示装置１０の表示部３（図２１参照）である表示部１００４が設けられ、時刻表示１００５を行っている。時計ケースの側面には、２つの操作ボタン１０１１と１０１２とが設けられ、入力部４（図２１参照）として機能する。

また、例えば図２２（Ｂ）は電子機器の１つである電子ペーパー１１００の斜視図である。電子ペーパー１１００は可撓性を有し、電気泳動表示装置１０の表示部３（図２１参照）である表示領域１１０１と、本体１１０２とを備えている。

第１実施形態、第２実施形態の電気泳動表示装置は、これらの具体例を含む、様々な電子機器に適用できる。そして、そのような電子機器は、ＤＣバランスが取れていることで表示部の長期信頼性を確保でき、局所的なコントラスト比の低下、表示画像のサイズや色合いのばらつきを抑えることで表示品質を向上させることができる。

４．その他
第２実施形態では、表示部の全画素を単一色表示する場合でも、部分駆動方式が用いられていた。しかし、全面駆動方式を用いてもよい。具体的には、第２実施形態において第１単一色表示工程、第２単一色表示工程で、全面駆動方式によって、表示部の全画素をそれぞれ第１色、第２色で表示させてもよい。

前記の実施形態においては、電気泳動表示装置は、黒粒子および白粒子による白黒二粒子系の電気泳動が行われるものに限られず、青白等の一粒子系の電気泳動を行っても良く、また、白黒以外の組み合わせでも構わない。

そして、電気泳動表示装置に限らず、メモリー性の表示手段に前記の駆動方法が適用されてもよい。例えば、ＥＣＤ（Electrochromic Display＝エレクトロクロミックディスプレイ）、強誘電性液晶ディスプレイ、コレステリック液晶ディスプレイ等である。

さらに、前記の適用例の電子時計は、腕時計に限らず、置き時計、掛け時計、懐中時計などの時計機能を有する機器に広く適用できる。

これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…電子機器、２…ＣＰＵ、３…表示部、４…入力部、５…記憶部、１０…電気泳動表示装置、１３…駆動画素、３５，３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、３７…共通電極、３９Ａ，３９Ｂ…電界、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、４８…駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、４９…低電位電源線（Ｖｓｓ）、５０…高電位電源線（Ｖｄｄ）、５１，５２…領域、５５…共通電極配線（Ｖｃｏｍ）、６０…表示制御回路、６１…走査線駆動回路、６２…データ線駆動回路、６３…コントローラー、６４…共通電源変調回路、６６…走査線、６８…データ線、７０…ラッチ回路、８０…スイッチ回路、９１…第１のパルス信号線（Ｓ_１）、９２…第２のパルス信号線（Ｓ_２）、１２０…マイクロカプセル、１２６…黒色粒子、１２７…白色粒子、１３０…素子基板、１３１…対向基板、１３２…電気泳動素子、１６０…記憶部、３５０…駆動電極層、３６０…電気泳動表示層、３７０…共通電極層、１０００…電子時計、１００２…時計ケース、１００３…バンド、１００４…表示部、１００５…時刻表示、１０１１，１０１２…操作ボタン、１１００…電子ペーパー、１１０１…表示領域、１１０２…本体

Claims (7)

1. 一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持し、少なくとも第１色と第２色を表示可能な画素を有する表示部を含み、一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応する画素電極が形成され、他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向する共通電極が形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、
   前記共通電極に第１の電位と第２の電位とを繰り返す駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、複数の前記画素電極のそれぞれに前記駆動パルス信号の反転信号、又は正転信号に基づく電圧を印加し、前記画素電極と前記共通電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで前記表示部に表示される画像を書き換える部分駆動方式によって、前記表示部に第１の画像を第１色で表示させる第１画像表示工程と、
   前記第１画像表示工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第１の画像の背景を前記第２色で表示させる第１画像調整工程と、
   前記第１画像調整工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第１の画像の背景を前記第１色で表示させる第１画像消去工程と、
   前記第１画像消去工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に第２の画像の背景を前記第２色で表示させる第２画像表示工程と、
   前記第２画像表示工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第２の画像を前記第１色で表示させる第２画像調整工程と、を含み、
   前記第２画像調整工程の後に、前記部分駆動方式によって、前記表示部に前記第２の画像を前記第２色で表示させる第２画像消去工程と、を含み、
   前記第２画像消去工程の後に、次の第１画像表示工程が実行される、電気泳動表示装置の駆動方法。
2. 請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
   前記第１画像消去工程は、
   前記共通電極と前記画素電極との間に印加される電圧とその印加時間とを乗じた電圧時間積が、前記第１画像表示工程における電圧時間積と同じになるように、前記第１の画像の背景を前記第１色で表示させる第１画像消去第１工程と、
   電圧時間積が、前記第１画像調整工程における電圧時間積と合わせてゼロとなるように、前記第１の画像の背景を前記第１色で表示させる第１画像消去第２工程と、を含み、
   前記第２画像消去工程は、
   電圧時間積が、前記第２画像表示工程における電圧時間積と同じになるように、前記第２の画像を前記第２色で表示させる第２画像消去第１工程と、
   電圧時間積が、前記第２画像調整工程における電圧時間積と合わせてゼロとなるように、前記第２の画像を前記第２色で表示させる第２画像消去第２工程と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法。
3. 請求項１乃至２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、
   前記第１画像調整工程は、
   前記第１画像表示工程よりも電圧時間積が小さく、
   前記第２画像調整工程は、
   前記第２画像表示工程よりも電圧時間積が小さい、電気泳動表示装置の駆動方法。
4. 請求項１乃至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において、
   前記第１画像消去工程の後、前記第２画像表示工程の前に、前記表示部の全画素を前記第１色で表示させる第１単一色表示工程と、
   前記第２画像消去工程の後、次の第１画像表示工程の前に、前記表示部の全画素を前記第２色で表示させる第２単一色表示工程と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法を実行する制御部を備えた電気泳動表示装置。
6. 請求項５に記載の電気泳動表示装置を含む電子機器。
7. 請求項５に記載の電気泳動表示装置を含む電子時計。