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
【課題】 ＤＣバランスをとりつつも、残像が生じる可能性が高い場合に予備表示動作を実効することで消費電力を増大させず、効果的に残像の発生を抑える電気泳動表示装置の駆動方法等を提供する。
【解決手段】 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からなる表示部を含み、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、前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新する画像更新工程Ｓ６と、前記画像更新工程の前に予備表示画像を表示する予備表示工程Ｓ４と、を含み、前記予備表示工程は、前記第２の画像が面積階調領域を含む場合（Ｓ２Ｙ）に実行される。
【解決手段】 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からなる表示部を含み、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、前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新する画像更新工程Ｓ６と、前記画像更新工程の前に予備表示画像を表示する予備表示工程Ｓ４と、を含み、前記予備表示工程は、前記第２の画像が面積階調領域を含む場合（Ｓ２Ｙ）に実行される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器及び電子時計等に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
電気泳動表示装置は、視野角の広さ、コントラストの高さ、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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５３０２０１号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、電気泳動表示装置が様々な機器に適用されるにつれて、表示内容も多様化している。例えば、表示画面に文字や数字を表示するだけでなく、写真、模様やイラスト等までも表示することがある。表示内容の大きな変更（例えば、文字表示から写真表示への変更）を伴う画像の更新をする場合、更新前の画像の一部が残像として視認される場合がある。このような残像は、電気泳動表示装置の表示品質を低下させてしまう。
【０００７】
ここで、いくつかの実験によると、このような残像は更新後の画像の面積階調領域において発生しやすいことがわかっている。なお、面積階調領域については後述する。また、実験結果から、面積階調領域以外では残像が目立たないこともわかっている。
【０００８】
特許文献２の発明では、画像の更新をする場合に予備表示動作を行うことで残像が生じないようにしている。このとき、予備表示動作に用いる画像（以下、予備表示画像）について、データの転送を不用とすることで消費電力が増大しないようにしている。しかし、接続線の接続状態を切り換える複雑な制御を必要とし、予備表示画像も単一色や元画像又は新画像の反転画像に限られる。また、残像が生じにくい場合でも画一的に予備表示動作を行うため、画像の更新処理に時間がかかる可能性がある。そのため、例えばフレームレートを高めようとした場合に、画像の更新処理にかかる時間でフレームレートの上限が決まる恐れがあった。
【０００９】
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も、残像が生じる可能性が高い場合に予備表示動作を実効することで消費電力を増大させず、効果的に残像の発生を抑える電気泳動表示装置の駆動方法等を提供する。なお、不必要な場合には予備表示動作を実行しないので、画像の更新処理の平均時間を早める効果も期待できる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（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、前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新する画像更新工程と、前記画像更新工程の前に予備表示画像を表示する予備表示工程と、を含み、前記予備表示工程は、前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に実行される。
【００１１】
（２）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像更新工程は、前記第２の画像を反転表示する反転更新工程と、前記第２の画像を正転表示する正転更新工程と、を含んでもよい。
【００１２】
（３）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、前記予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、前記予備表示画像を正転表示する正転予備工程と、を含んでもよい。
【００１３】
これらの発明によれば、表示部の表示画像を第１の画像（元画像）から第２の画像（新画像）に更新する画像更新工程の前に、第２の画像の特徴に基づいて、必要な場合に予備表示画像を表示する予備表示工程を実行する。そのため、効果的に残像の発生を抑えながらも、不必要な場合には予備表示工程を実行しないので消費電力を増大させることもない。また、予備表示工程を実行しない場合には、表示画像の更新処理にかかる時間が短縮されるので、全体として表示画像の更新の平均処理時間を短くできる。
【００１４】
ここで、電気泳動表示装置の表示部は、少なくとも第１色と第２色を表示できる。つまり、第１色と第２色は、電気泳動表示装置が最低限表示可能な基本色である。例えば、二粒子系マイクロカプセル型の電気泳動方式では、分散液は無色透明、電気泳動粒子は白色又は黒色のものがある。この方式の電気泳動表示部は、白色および黒色を基本色として少なくとも２色を表示できる。このとき、第１色として電気泳動粒子の１つの色である黒色を割り当て、第２色として白色を割り当ててもよい。逆に、第１色として白色を、第２色として黒色を割り当ててもよい。
【００１５】
予備表示工程は、第２の画像が面積階調領域を含む場合に実行される。面積階調領域は、第１色（例えば黒色）および第２色（例えば白色）の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない領域をいう。具体的には、１画素の黒色表示に隣り合う画素が全て白色であれば面積階調領域であると判断される。第２の画像（新画像）が面積階調領域を含む場合に、第１の画像（元画像）の文字や数字等が残像となりやすいことが知られている。そこで、これらの発明は、第２の画像が面積階調領域を含む場合に予備表示工程を実行する。そのため、無駄なく効果的に残像の発生を抑えることができる。
【００１６】
例えばＣＰＵ（電気泳動表示装置の外部又は内部のコントローラー）が、そのプログラムによって第２の画像を把握できる場合がある。このような場合には、第２の画像が面積階調領域を含むか否かを事前に知ることができるので、それに応じて予備表示工程を実施するか否かを決定してもよい。なお、面積階調領域は、特に写真、模様、イラスト等の濃淡を表現するのに用いられる。ここで、文字や数字等を表示する場合には、その文字や数字等は使用者に正しく認識されるように、少なくとも２画素以上の連続した線や点で構成される。これに対し、写真、模様、イラスト等では、濃淡を表現するために１画素の点が散在する面積階調領域が使用されることが多い。よって、プログラム等による事前の把握ができない場合でも、第２の画像のデータが例えばＶＲＡＭ（Video RAM）に読み込まれたときに、各画素について隣り合う画素に同色の画素があるか否かを調べることにより、面積階調領域を含むか否かを判断できる。そして、面積階調領域を含む場合には、別のＶＲＡＭに予備表示画像のデータを読み込み、予備表示工程を実行してもよい。
【００１７】
ここで、画像更新工程と予備表示工程は、それぞれの工程内で反転表示、正転表示を行ってもよい。つまり、画像更新工程は、第２の画像を反転表示する反転更新工程と、正転表示する正転更新工程とを含んでもよい。また、予備表示工程は、予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、正転表示する正転予備工程と、を含んでもよい。このとき、画像更新工程と予備表示工程は、それぞれの工程内でＤＣバランスをとることが可能になる。すると、電気泳動表示装置の長期信頼性を確保することができる。
【００１８】
（４）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、前記予備表示画像として市松模様を用いてもよい。
【００１９】
（５）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、前記予備表示画像として縦２画素、横２画素で前記第１色の画像と、縦２画素、横２画素で前記第２色の画像とを、縦方向および横方向で交互に並べた市松模様を用いてもよい。
【００２０】
（６）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として千鳥格子を用いてもよい。
【００２１】
（７）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として単一色画像を用いてもよい。
【００２２】
（８）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として前記第２の画像を用いてもよい。
【００２３】
これらの発明によれば、予備表示工程では、効果的に残像の発生を抑える予備表示画像を使用することができる。例えば、市松模様や千鳥格子を予備表示画像として使用できる。このとき、予備表示画像は第１の画像（元画像）と全く関連がない。そのため、第１の画像の文字や数字等を消去してから第２の画像を表示するので効果的に残像の発生を抑えることが可能である。
【００２４】
このとき、縦２画素、横２画素の画像を単位画像として並べ、縦方向および横方向で交互に第１色、第２色を単位画像に割り当てた市松模様を用いてもよい。また、千鳥格子とは特定の模様に限るものではない。千鳥格子とは同じ模様であって、第１色のものと第２色のものとが交互に現れるような画像であればよい。広義には、繰り返しの単位となる基本画像において第１色と第２色とが５０％ずつ含まれるような模様であってもよい。
【００２５】
また、単一色画像や第２の画像（新画像）を予備表示画像として使用してもよい。市松模様や千鳥格子を用いた場合と同様に、電気泳動粒子を移動させて効果的に残像の発生を抑えることが可能である。単一色画像の場合は、全面が第１色又は第２色であるため、画像データの作成が容易である。また、第２の画像を予備表示画像として使用した場合には、予備表示画像用のＶＲＡＭを別途用意する必要がない。
【００２６】
（９）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像更新工程および前記予備表示工程は、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第１の電位および前記第２の電位のいずれかを印加し、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画像を表示し、前記予備表示工程は、前記予備表示画像として反転させた前記第１の画像を用い、前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間が、前記正転更新工程において前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間よりも短くてもよい。
【００２７】
本発明によれば、予備表示工程は、予備表示画像として反転させた第１の画像を用いる。このとき、別途予備表示画像のデータを読み込む必要がない。また、正転更新工程よりも短い時間だけ予備表示工程を行うため、表示画像の更新処理に時間がかかることもない。なお、予備表示工程でも画像更新工程と同じ第１の画像を用いるので、画像更新工程および予備表示工程を合わせて、ＤＣバランスがとられるようにすることが可能である。
【００２８】
（１０）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像更新工程の前に、前記予備表示工程が複数回実行され、１つの予備表示工程で表示される予備表示画像は、直前に実行された予備表示工程で表示された予備表示画像とは異なってもよい。
【００２９】
本発明によれば、画像更新工程で第２の画像を更新表示する前に、複数回、予備表示工程を実行する。このとき、２回目以降の予備表示工程では、直前の予備表示工程で使用された予備表示画像とは異なる予備表示画像を使用する。例えば、最初に予備表示画像として千鳥格子を用いて、続く予備表示工程では市松模様の予備表示画像を用いる。予備表示工程を複数回実行することで、さらに効果的に残像の発生を抑えることが可能である。
【００３０】
（１１）本発明は、電気泳動表示装置であって、第１の基板と第２の基板との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と、前記第１の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、前記画素に対応する画素電極と、前記第２の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、複数の前記画素電極と対向する共通電極と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新することと、前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に、前記画像を更新する前に予備表示画像を表示することと、を実行する。
【００３１】
本発明によれば、電気泳動表示装置が有する制御部は、表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新することと、第２の画像が、第１色および第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に、画像を更新する前に予備表示画像を表示することと、を実行する。そのため、本発明の電気泳動表示装置は、効果的に表示部の残像の発生を抑えながらも、不必要な場合には予備表示画像の表示を行わないので消費電力を増大させることもない。
【００３２】
（１２）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。
【００３３】
（１３）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。
【００３４】
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も、消費電力を増大させずに効果的に残像の発生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、電子時計を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態における電気泳動表示装置のブロック図。
【図２】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】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】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は残像が生じない画像更新の例を示す図。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は残像が生じる画像更新の例を示す図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は予備表示工程を実行した場合の例を示す図。
【図７】図７（Ａ）は面積階調領域の例を示す図。図７（Ｂ）は文字の画像の例を示す図。
【図８】第１実施形態のフローチャート。
【図９】第１実施形態のサブルーチンのフローチャート。
【図１０】第１実施形態の波形図。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）は予備表示画像の例を表す図。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｆ）は予備表示画像が第２の画像の場合の図。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は予備表示工程を複数回実行する場合の図。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｅ）は第２実施形態の予備表示工程を実行した場合の例を示す図。
【図１５】第２実施形態の波形図。
【図１６】適用例の電子機器のブロック図。
【図１７】図１７（Ａ）は電子機器の一例である電子時計の図、図１７（Ｂ）は電子機器の一例である電子ペーパーの図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態および変形例について図１〜図１３（Ｈ）を参照して説明する。第１実施形態および変形例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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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（第１の基板）と対向基板１３１（第２の基板）（図３（Ｂ）、図３（Ｃ）参照）との間に挟まれている。素子基板１３０と対向基板１３１とが一対の基板である。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、複数の白色粒子（電気泳動粒子）１２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、画素４０Ａのように、反転した表示を行う必要がある。
【００５８】
１．４．予備表示工程
第１実施形態の電気泳動表示装置の制御部（図１の表示制御回路６０が対応）は、表示部の画像を、すでに表示している元画像（以下、第１の画像）から新画像（以下、第２の画像）へと切り替える制御である画像更新制御を行う。そして、第２の画像が面積階調領域を含む場合には、画像更新制御を行う前に、表示部に予備表示画像を表示する予備表示制御を行う。予備表示制御は、表示部に予備表示画像を表示することで、第２の画像に残像が生じないにする。
【００５９】
ここで、画像更新制御と予備表示制御は所定の順番で実行される。以下では、画像更新制御を実行する段階を画像更新工程と、予備表示制御を実行する段階を予備表示工程という。また、画像更新制御は第２の画像を反転表示する反転更新制御と、正転表示する正転更新制御とを含むが、それぞれの制御を実行する段階を反転更新工程、正転更新工程という。そして、予備表示制御は予備表示画像を反転表示する反転予備制御と、正転表示する正転予備制御とを含むが、それぞれの制御を実行する段階を反転予備工程、正転予備工程という。また、以下において、ある工程において対応する制御を実行することを、単にその工程を実行すると表現する。例えば、制御部が予備表示工程で予備表示制御を実行することを、単に「予備表示工程を実行する」と表現する。
【００６０】
以下に、第１実施形態の電気泳動表示装置で、予備表示工程を実行しない場合、および予備表示工程を実行する場合について、比較例も用いて図４（Ａ）〜図７（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図１〜図３（Ｃ）と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００６１】
１．４．１．予備表示工程を実行しない場合
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、予備表示工程がなくても、第２の画像に残像が生じない画像更新の例を示す図である。図４（Ａ）は、反転更新工程（１）で、表示部３に反転した時刻表示（反転時刻表示９Ａ）がされていることを表す。その後に、図４（Ｂ）のように、正転更新工程（１）で、表示部３に時刻表示（正転時刻表示９Ｂ）がされる。反転更新工程（１）によって正転更新工程（１）とＤＣバランスがとられる。なお、工程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に実行の順番を表している。
【００６２】
その後、例えば使用者がボタン等を操作して、文字を表示するメニュー画面を表示させるものとする。このとき、表示部３の表示画像の更新が必要になる。なお、第１の画像（元画像）は正転時刻表示９Ｂである。
【００６３】
図４（Ｃ）は、反転更新工程（２）で、表示部３に反転したメニュー表示（反転メニュー表示９Ｃ）がされていることを表す。その後に、図４（Ｄ）のように、正転更新工程（２）で、表示部３にメニュー表示（正転メニュー表示９Ｄ）がされる。反転更新工程（２）によって正転更新工程（２）とＤＣバランスがとられる。この更新処理において、第２の画像（新画像）は正転メニュー表示９Ｄである。
【００６４】
このとき、第１の画像も第２の画像も文字、数字を表示するものであり、第２の画像に面積階調領域は含まれず、残像は生じにくい。このような場合、本実施形態の制御部は、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）のように表示画像を更新し、予備表示工程を行わない。このとき、第２の画像に残像が生じることなく、しかも予備表示工程を実行しないので、消費電力を低くでき、更新処理の時間も短くすることができる。
【００６５】
なお、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）の例では、使用者の指示により第２の画像（正転メニュー表示９Ｄ）へと表示画像を更新したが、時間の経過により時刻表示を更新する場合（例えば第２の画像が「１０：０６」を表す時刻表示）にも、第２の画像に面積階調領域は含まれないので、予備表示工程を行わない。
【００６６】
１．４．２．比較例（残像発生の例）
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、比較例の電気泳動表示装置で、残像が発生する例を表す図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、それぞれ図４（Ａ）、図４（Ｂ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００６７】
図５（Ｂ）の正転更新工程（１）の後、例えば使用者がボタン等を操作して、装飾的な模様を表示させるものとする。このとき、表示部３の表示画像の更新が必要になる。なお、第１の画像は正転時刻表示９Ｂである。
【００６８】
図５（Ｃ）は、反転更新工程（２）で、表示部３に反転した模様の表示（反転模様表示９Ｅ）がされていることを表す。その後に、図５（Ｄ）のように、正転更新工程（２）で、表示部３に模様の表示（正転模様表示９Ｆ）がされる。反転更新工程（２）によって正転更新工程（２）とＤＣバランスがとられる。この更新処理において、第２の画像は正転模様表示９Ｆである。
【００６９】
このとき、第２の画像において濃淡を表現するために１画素の点が散在する面積階調領域が使用されている。図５（Ｄ）の例では、４つに区分された領域のうち、右上と左下の領域（全てが白色又は黒色の領域以外）は面積階調領域である。これらの領域で、第１の画像の時刻を表す数字の残像が生じている。
【００７０】
第２の画像に面積階調領域が含まれるか否かに関係なく、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）のように反転更新工程と正転更新工程とを単純に繰り返す比較例の電気泳動表示装置では、第２の画像に面積階調領域が含まれる場合に、図５（Ｄ）のように残像を発生させてしまう。
【００７１】
１．４．３．予備表示工程を実行する場合
図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は、本実施形態の電気泳動表示装置で、予備表示工程を実行する場合の例を示す。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、それぞれ図４（Ａ）、図４（Ｂ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００７２】
図６（Ｂ）の正転更新工程（１）の後、比較例の場合と同じように、例えば使用者がボタン等を操作して、装飾的な模様を表示させるものとする。このとき、表示部３の表示画像の更新が必要になる。なお、第１の画像は正転時刻表示９Ｂである。また、第２の画像は比較例の場合と同様に正転模様表示９Ｆである（図６（Ｆ）参照）。
【００７３】
本実施形態の電気泳動表示装置では、比較例の電気泳動表示装置の場合と異なり、図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）のように予備表示工程が実行される。この例では、予備表示画像として市松模様が使用される。ここで、予備表示工程においてもＤＣバランスをとるために、予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、予備表示画像を正転表示する正転予備工程が実行される。図６（Ｃ）のように、反転予備工程では反転した市松模様（反転市松模様８Ａ）が表示部３に表示される。そして、図６（Ｄ）のように、正転予備工程では市松模様（正転市松模様８Ｂ）が表示部３に表示される。
【００７４】
そして、予備表示工程が実行された後に、比較例の場合と同じように画像更新工程が実行される（図５（Ｃ）〜図５（Ｄ）参照）。つまり、図６（Ｅ）のように反転模様表示９Ｅが表示部３に表示され、その後、図６（Ｆ）のように正転模様表示９Ｆが表示される。このとき、比較例の場合と異なり、正転模様表示９Ｆの面積階調領域にも残像が生じない。なお、いくつかの実験によると、縦横２画素の画像に黒色、又は白色を割り当てる２ドットの市松模様を予備表示画像として使用した場合に特に残像消去の効果が高い。
【００７５】
ここで、例えば予備表示工程を実行せずに、画像更新工程において共通電極と画素電極に電圧を長時間印加することでも、移動しにくくなった黒色粒子を移動させることはできる。しかし、一律に電圧を印加する時間を延ばすことは、消費電力を大幅に増大させてしまう。そのため、本実施形態の電気泳動表示装置のように、予備表示工程を必要に応じて実行する制御方法が好ましい。
【００７６】
なお、図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）の例では、市松模様を通してうっすらと時刻表示がされる。しかし、予備表示工程の途中で時刻が更新されない限り表示は正確であるので、かえって時計の利便性の面からは良好であるといえる。
【００７７】
１．４．４．面積階調領域
本実施形態の電気泳動表示装置では、第２の画像に面積階調領域が含まれるか否かで予備表示工程を実行するか否かを判断する。ここで、面積階調領域を、文字や数字を表示している領域と区別する方法について図７（Ａ）〜図７（Ｂ）を参照して説明する。
【００７８】
図７（Ａ）は面積階調領域の拡大図であり、図６（Ｆ）の正転模様表示９Ｆの一部領域７Ａに対応する。一方、図７（Ｂ）は文字の一部の拡大図であり、図６（Ｂ）の時刻の一部領域７Ｂに対応する。図７（Ｂ）のように、白色が背景の場合、文字や数字等の一部を表す黒色の画素は、その文字や数字等が使用者に正しく認識されるよう、少なくとも２画素以上の連続した線や点で構成される。しかし、面積階調領域は、特に写真、模様、イラスト等の濃淡を表現するのに用いられる。そのため、図７（Ａ）のように濃淡を表現するために１画素の黒い点が散在する。よって、１つの画素１１の周囲の領域（隣接画素領域１２）に同色の画素がない場合には、面積階調領域であると判断できる。なお、図７（Ａ）では、画素１１は黒色で隣接画素領域１２は白色であるが、画素１１が白色で隣接画素領域１２が黒色の場合にも面積階調領域であると判断される。
【００７９】
本実施形態の電気泳動表示装置では、第２の画像の画像データから面積階調領域が含まれるか否かを判断する。制御部（図１の表示制御回路６０が対応）は、例えば第２の画像の画像データが記憶部１６０（図１参照）のＶＲＡＭに読み込まれたときに、各画素について隣り合う画素に同色の画素があるか否かを調べることで面積階調領域が含まれるか否かを判断する。そして、面積階調領域を含む場合に、別のＶＲＡＭ（例えばＶＲＡＭの別のバンク等）に予備表示画像のデータを読み込み、予備表示工程を実行して残像の発生を防止してもよい。
【００８０】
１．５．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８〜図９（Ｂ）のフローチャートの通りである。図８は全体の制御処理を表す。図８のように、まず制御部は第２の画像が面積階調領域を含むか否かを判断する（Ｓ２）。第２の画像が面積階調領域を含む場合（Ｓ２Ｙ）には、予備表示工程（Ｓ４）が実行される。予備表示工程を実行することで、面積階調領域を含む第２の画像に発生する残像を消去することができる。そして、第２の画像が面積階調領域を含まない場合（Ｓ２Ｎ）や予備表示工程（Ｓ４）の実行後に、画像更新工程（Ｓ６）が実行される。画像更新工程（Ｓ６）の実行後は、ステップＳ２に戻り、次の第２の画像について判断する。
【００８１】
図９（Ａ）は予備表示工程（Ｓ４）の詳細を表す。図９（Ａ）のように、予備表示工程として反転予備工程（Ｓ４２）が実行された後に、正転予備工程（Ｓ４４）が実行される。また、図９（Ｂ）は画像更新工程（Ｓ６）の詳細を表す。図９（Ｂ）のように、画像更新工程として反転更新工程（Ｓ６２）が実行された後に、正転更新工程（Ｓ６４）が実行される。
【００８２】
１．６．波形図
図１０は本実施形態の波形図である。なお、図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）、図８〜図９（Ｂ）と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。電位Ｖｃｏｍは共通電極に印加される電位を表し時間とともに変化する（以下、駆動パルス信号ともいう）。具体的には、電位ＶＨ（第１の電位）と電位ＶＬ（第２の電位）とを繰り返す。電位Ｖａ、電位Ｖｂは隣り合う画素の画素電極３５Ａ、画素電極３５Ｂ（図３（Ｂ）参照）に印加される電位を表し時間とともに変化する。
【００８３】
ここで、ＶＨ＞ＶＬの関係が成り立つ。例えば、電位Ｖｃｏｍが電位ＶＨで電位Ｖａ（又はＶｂ）が電位ＶＬをとる場合、共通電極側が画素電極側よりも高電位であるため、負に帯電した白色粒子が共通電極側に引き寄せられ、表示部の対応する画素は白色を表示するように変化する。逆に、電位Ｖｃｏｍが電位ＶＬで電位Ｖａ（又はＶｂ）が電位ＶＨをとる場合、共通電極側が画素電極側よりも低電位であるため、正に帯電した黒色粒子が共通電極側に引き寄せられ、表示部の対応する画素は黒色を表示するように変化する。電位Ｖｃｏｍと電位Ｖａ（又はＶｂ）が同電位の場合には表示は維持される。なお、図１０の白、黒の表記は、対応する画素がそれぞれ白色、黒色を表示するように変化することを表す。
【００８４】
図１０の波形図において、時刻ｔ０より前は画像更新工程の正転更新工程が行われており、第１の画像が表示されたとする。次に表示される第２の画像には面積階調領域が含まれており、予備表示工程が続いて実行されるものとする。図１０の時刻ｔ０〜ｔ１は予備表示工程の反転予備工程を、時刻ｔ１〜ｔ２は予備表示工程の正転予備工程を実行している。そして、時刻ｔ２以後に、第２の画像を表示する画像更新工程の反転更新工程が実行される。
【００８５】
図１０のように、本実施形態では、予備表示工程（時刻ｔ０〜ｔ２）は画像更新工程に比べて短時間だけ行われる。そのため、全体の表示画像の更新処理にかかる時間は長くならず、消費電力も大きく増えることはない。また、残像の発生をどの程度抑えるかに応じて予備表示工程を実行する時間を調整してもよい。このとき、表示画像の更新処理に要する時間と残像を軽減する効果とのバランスを調整することができる。
【００８６】
２．変形例
以下では、第１実施形態のいくつかの変形例を図１１（Ａ）〜図１３（Ｈ）を参照して説明する。なお、図１〜図１０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。
【００８７】
図１１（Ａ）は１つの変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示工程で用いる予備表示画像を、市松模様（図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）参照）ではなく、千鳥格子とする。図１１（Ａ）には、反転した千鳥格子（反転千鳥格子８Ｃ）と千鳥格子（正転千鳥格子８Ｄ）が示されている。
【００８８】
ここで、千鳥格子というのは、図１１（Ａ）で示す特定の模様に限るものではない。千鳥格子とは同じ模様であって、黒色（第１色）のものと白色（第２色）のものとが交互に現れるような画像であればよい。広義には、繰り返しの単位（図１１（Ａ）の単位領域７Ｃ）となる基本画像において黒色と白色とが５０％ずつ含まれるような模様であってもよい。例えば図１１（Ａ）の６４画素である単位領域７Ｃは、白色の３２画素と黒色の３２画素で構成される。いくつかの実験では、予備表示画像を千鳥格子とした場合にも、市松模様と同様に高い残像消去の効果が得られている。
【００８９】
図１１（Ｂ）は別の変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示工程で用いる予備表示画像を、市松模様（図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）参照）ではなく、単一色画像とする。図１１（Ｂ）には、全面黒色の画像（全面黒色画像８Ｅ）と全面白色の画像（全面白色画像８Ｆ）が示されている。予備表示画像が単一色画像の場合は、全面が黒色又は白色であるため画像データの作成が容易である。
【００９０】
図１２（Ａ）〜図１２（Ｆ）は、また別の変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示画像として第２の画像を用いる。なお、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｅ）、図１２（Ｆ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｅ）、図６（Ｆ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００９１】
図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）の表示画像は、それぞれ図１２（Ｅ）、図１２（Ｆ）と同じ反転模様表示９Ｅ、正転模様表示９Ｆである。この変形例では、予備表示工程に用いる予備表示画像も第２の画像であるため、ＶＲＡＭに読み込む画像データは第２の画像だけでよく、予備表示画像用のＶＲＡＭの領域を別途用意する必要がない。
【００９２】
図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は、さらに別の変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示工程を複数回実行する。このとき、２回目以降の予備表示工程では、直前の予備表示工程で使用された予備表示画像とは異なる予備表示画像を使用する。このとき、第１の画像の文字や数字等がさらに異なる予備表示画像で消去されるので、より効果的に残像の発生を抑えることが可能である。なお、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｇ）、図１３（Ｈ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｅ）、図６（Ｆ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００９３】
本変形例では、図１３（Ｃ）〜図１３（Ｄ）で示す１回目の予備表示工程に続いて、図１３（Ｅ）〜図１３（Ｆ）で示す２回目の予備表示工程が実行される。なお、さらに３回目以降の予備表示工程が実行されてもよい。
【００９４】
図１３（Ｃ）〜図１３（Ｄ）の１回目の予備表示工程では、予備表示画像は千鳥格子であって、反転千鳥格子８Ｃと正転千鳥格子８Ｄが表示される（図１１（Ａ）参照）。そして、図１３（Ｅ）〜図１３（Ｆ）の２回目の予備表示工程では、予備表示画像は市松模様であって、反転市松模様８Ａと正転市松模様８Ｂが表示される（図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）参照）。
【００９５】
なお、図１３（Ｃ）〜図１３（Ｆ）の例では、予備表示画像を通してうっすらと時刻表示がされる。しかし、２回目の予備表示工程の完了までに時刻が更新されない限り、時刻表示自体は正確であるので、かえって時計の利便性の面からは良好であるといえる。
【００９６】
以上のように、本実施形態およびその変形例の電気泳動表示装置は、効果的に表示部の残像の発生を抑えながらも、不必要な場合には予備表示画像の表示を行わないので消費電力を増大させることがない。
【００９７】
３．第２実施形態
本発明の第２実施形態について図１４（Ａ）〜図１５を参照して説明する。なお、図１〜図１３（Ｈ）と同じ要素については同一符号を付しており説明を省略する。
【００９８】
図１４（Ａ）は、本実施形態の電気泳動表示装置で、予備表示工程を実行した場合の例を示す。なお、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｄ）、図１４（Ｅ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｅ）、図６（Ｆ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００９９】
本実施形態の予備表示工程に用いる予備表示画像は反転させた第１の画像である。図１４（Ｃ）のように、図１４（Ａ）の反転更新工程（１）で表示した反転時刻表示９Ａと同じ画像が予備表示画像として表示される。このとき、別途予備表示画像のデータを読み込む必要がない。ただし、本実施形態では反転更新工程（１）、正転更新工程（１）、予備表示工程（図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ））を合わせてＤＣバランスをとる必要がある。
【０１００】
図１５は本実施形態の波形図である。なお、表示に用いている記号等は図１０と同じであり説明を省略する。図１５では、時刻ｔ０〜ｔ１は画像更新工程の反転更新工程が実行され、図１４（Ａ）の反転更新工程（１）が対応する。時刻ｔ１〜ｔ２は画像更新工程の正転更新工程が実行され、図１４（Ｂ）の正転更新工程（１）が対応する。時刻ｔ２〜ｔ３は予備表示工程が実行され、図１４（Ｃ）の予備表示工程が対応する。時刻ｔ３〜ｔ４は画像更新工程の反転更新工程が実行され、図１４（Ｄ）の反転更新工程（２）が対応する。そして、時刻ｔ４以後は画像更新工程の正転更新工程が実行され、図１４（Ｅ）の正転更新工程（２）が対応する。
【０１０１】
図１５に示した５０％、１００％の表記は、時刻ｔ１〜ｔ２の正転更新工程における駆動パルス信号の電圧印加時間を１００％としたときに、時刻ｔ０〜ｔ１の反転更新工程、時刻ｔ２〜ｔ３の予備表示工程における駆動パルス信号の電圧印加時間はそれぞれ５０％であることを示す。本実施形態では、このように電圧印加時間を調整することで、時刻ｔ０〜ｔ３の３つの工程（反転更新工程、正転更新工程、予備表示工程）を通じてＤＣバランスをとる。
【０１０２】
本実施形態では、第１実施形態およびその変形例と比較して、予備表示工程を実行するために固有の時間が増加することがない。つまり、反転更新工程と予備表示工程とを合わせた時間が、第１実施形態およびその変形例の反転更新工程の時間に対応する。そのため、表示画像の更新処理に時間がかからず、消費電力の増加をさらに少なくすることができる。
【０１０３】
４．適用例
本発明の適用例について図１６〜図１７（Ｂ）を参照して説明する。なお、図１〜図１５と同様の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、変形例、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。
【０１０４】
４．１．電子機器のブロック図
図１６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。
【０１０５】
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に時刻信号や制御信号等を与えてもよい。例えばＣＰＵ２が、そのプログラムによって表示する画像を把握できる場合がある。このような場合には、更新後の画像（第２の画像）が面積階調領域を含むか否かを事前に知ることができるので、それに応じて電気泳動表示装置１０に予備表示工程を実施するか否かを指示する制御信号を与えてもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
電子機器１は、第１実施形態、変形例、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、消費電力を増大させずに効果的に残像の発生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。
【０１１０】
４．２．電子機器の具体例
図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）に、電子機器の具体例を示す。図１７（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１６参照）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１６参照）として機能する。
【０１１１】
また、例えば図１７（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１６参照）である表示領域１１０１と、本体１１０２とを備えている。
【０１１２】
第１実施形態、変形例、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、残像の発生を抑えることで表示品質を向上させることができる。
【０１１３】
５．その他
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【符号の説明】
【０１１７】
１…電子機器、２…ＣＰＵ、３…表示部、４…入力部、５…記憶部、７Ａ,７Ｂ…一部領域、７Ｃ…単位領域、８Ａ…反転市松模様、８Ｂ…正転市松模様、８Ｃ…反転千鳥格子、８Ｄ…正転千鳥格子、８Ｅ…全面黒色画像、８Ｆ…全面白色画像、９Ａ…反転時刻表示、９Ｂ…正転時刻表示、９Ｃ…反転メニュー表示、９Ｄ…正転メニュー表示、９Ｅ…反転模様表示、９Ｆ…正転模様表示、１０…電気泳動表示装置、１１…画素、１２…隣接画素領域、３５，３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、３７…共通電極、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）、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（Ｓ１）、９２…第２のパルス信号線（Ｓ２）、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…腕時計、１００２…時計ケース、１００３…バンド、１００４…表示部、１００５…時刻表示、１０１１…操作ボタン、１０１２…操作ボタン、１１００…電子ペーパー、１１０１…表示領域、１１０２…本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置、電子機器及び電子時計等に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
電気泳動表示装置は、視野角の広さ、コントラストの高さ、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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５３０２０１号公報
【特許文献２】特開２００８−２６８８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また、電気泳動表示装置が様々な機器に適用されるにつれて、表示内容も多様化している。例えば、表示画面に文字や数字を表示するだけでなく、写真、模様やイラスト等までも表示することがある。表示内容の大きな変更（例えば、文字表示から写真表示への変更）を伴う画像の更新をする場合、更新前の画像の一部が残像として視認される場合がある。このような残像は、電気泳動表示装置の表示品質を低下させてしまう。
【０００７】
ここで、いくつかの実験によると、このような残像は更新後の画像の面積階調領域において発生しやすいことがわかっている。なお、面積階調領域については後述する。また、実験結果から、面積階調領域以外では残像が目立たないこともわかっている。
【０００８】
特許文献２の発明では、画像の更新をする場合に予備表示動作を行うことで残像が生じないようにしている。このとき、予備表示動作に用いる画像（以下、予備表示画像）について、データの転送を不用とすることで消費電力が増大しないようにしている。しかし、接続線の接続状態を切り換える複雑な制御を必要とし、予備表示画像も単一色や元画像又は新画像の反転画像に限られる。また、残像が生じにくい場合でも画一的に予備表示動作を行うため、画像の更新処理に時間がかかる可能性がある。そのため、例えばフレームレートを高めようとした場合に、画像の更新処理にかかる時間でフレームレートの上限が決まる恐れがあった。
【０００９】
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も、残像が生じる可能性が高い場合に予備表示動作を実効することで消費電力を増大させず、効果的に残像の発生を抑える電気泳動表示装置の駆動方法等を提供する。なお、不必要な場合には予備表示動作を実行しないので、画像の更新処理の平均時間を早める効果も期待できる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（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、前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新する画像更新工程と、前記画像更新工程の前に予備表示画像を表示する予備表示工程と、を含み、前記予備表示工程は、前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に実行される。
【００１１】
（２）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像更新工程は、前記第２の画像を反転表示する反転更新工程と、前記第２の画像を正転表示する正転更新工程と、を含んでもよい。
【００１２】
（３）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、前記予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、前記予備表示画像を正転表示する正転予備工程と、を含んでもよい。
【００１３】
これらの発明によれば、表示部の表示画像を第１の画像（元画像）から第２の画像（新画像）に更新する画像更新工程の前に、第２の画像の特徴に基づいて、必要な場合に予備表示画像を表示する予備表示工程を実行する。そのため、効果的に残像の発生を抑えながらも、不必要な場合には予備表示工程を実行しないので消費電力を増大させることもない。また、予備表示工程を実行しない場合には、表示画像の更新処理にかかる時間が短縮されるので、全体として表示画像の更新の平均処理時間を短くできる。
【００１４】
ここで、電気泳動表示装置の表示部は、少なくとも第１色と第２色を表示できる。つまり、第１色と第２色は、電気泳動表示装置が最低限表示可能な基本色である。例えば、二粒子系マイクロカプセル型の電気泳動方式では、分散液は無色透明、電気泳動粒子は白色又は黒色のものがある。この方式の電気泳動表示部は、白色および黒色を基本色として少なくとも２色を表示できる。このとき、第１色として電気泳動粒子の１つの色である黒色を割り当て、第２色として白色を割り当ててもよい。逆に、第１色として白色を、第２色として黒色を割り当ててもよい。
【００１５】
予備表示工程は、第２の画像が面積階調領域を含む場合に実行される。面積階調領域は、第１色（例えば黒色）および第２色（例えば白色）の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない領域をいう。具体的には、１画素の黒色表示に隣り合う画素が全て白色であれば面積階調領域であると判断される。第２の画像（新画像）が面積階調領域を含む場合に、第１の画像（元画像）の文字や数字等が残像となりやすいことが知られている。そこで、これらの発明は、第２の画像が面積階調領域を含む場合に予備表示工程を実行する。そのため、無駄なく効果的に残像の発生を抑えることができる。
【００１６】
例えばＣＰＵ（電気泳動表示装置の外部又は内部のコントローラー）が、そのプログラムによって第２の画像を把握できる場合がある。このような場合には、第２の画像が面積階調領域を含むか否かを事前に知ることができるので、それに応じて予備表示工程を実施するか否かを決定してもよい。なお、面積階調領域は、特に写真、模様、イラスト等の濃淡を表現するのに用いられる。ここで、文字や数字等を表示する場合には、その文字や数字等は使用者に正しく認識されるように、少なくとも２画素以上の連続した線や点で構成される。これに対し、写真、模様、イラスト等では、濃淡を表現するために１画素の点が散在する面積階調領域が使用されることが多い。よって、プログラム等による事前の把握ができない場合でも、第２の画像のデータが例えばＶＲＡＭ（Video RAM）に読み込まれたときに、各画素について隣り合う画素に同色の画素があるか否かを調べることにより、面積階調領域を含むか否かを判断できる。そして、面積階調領域を含む場合には、別のＶＲＡＭに予備表示画像のデータを読み込み、予備表示工程を実行してもよい。
【００１７】
ここで、画像更新工程と予備表示工程は、それぞれの工程内で反転表示、正転表示を行ってもよい。つまり、画像更新工程は、第２の画像を反転表示する反転更新工程と、正転表示する正転更新工程とを含んでもよい。また、予備表示工程は、予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、正転表示する正転予備工程と、を含んでもよい。このとき、画像更新工程と予備表示工程は、それぞれの工程内でＤＣバランスをとることが可能になる。すると、電気泳動表示装置の長期信頼性を確保することができる。
【００１８】
（４）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、前記予備表示画像として市松模様を用いてもよい。
【００１９】
（５）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、前記予備表示画像として縦２画素、横２画素で前記第１色の画像と、縦２画素、横２画素で前記第２色の画像とを、縦方向および横方向で交互に並べた市松模様を用いてもよい。
【００２０】
（６）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として千鳥格子を用いてもよい。
【００２１】
（７）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として単一色画像を用いてもよい。
【００２２】
（８）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として前記第２の画像を用いてもよい。
【００２３】
これらの発明によれば、予備表示工程では、効果的に残像の発生を抑える予備表示画像を使用することができる。例えば、市松模様や千鳥格子を予備表示画像として使用できる。このとき、予備表示画像は第１の画像（元画像）と全く関連がない。そのため、第１の画像の文字や数字等を消去してから第２の画像を表示するので効果的に残像の発生を抑えることが可能である。
【００２４】
このとき、縦２画素、横２画素の画像を単位画像として並べ、縦方向および横方向で交互に第１色、第２色を単位画像に割り当てた市松模様を用いてもよい。また、千鳥格子とは特定の模様に限るものではない。千鳥格子とは同じ模様であって、第１色のものと第２色のものとが交互に現れるような画像であればよい。広義には、繰り返しの単位となる基本画像において第１色と第２色とが５０％ずつ含まれるような模様であってもよい。
【００２５】
また、単一色画像や第２の画像（新画像）を予備表示画像として使用してもよい。市松模様や千鳥格子を用いた場合と同様に、電気泳動粒子を移動させて効果的に残像の発生を抑えることが可能である。単一色画像の場合は、全面が第１色又は第２色であるため、画像データの作成が容易である。また、第２の画像を予備表示画像として使用した場合には、予備表示画像用のＶＲＡＭを別途用意する必要がない。
【００２６】
（９）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像更新工程および前記予備表示工程は、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第１の電位および前記第２の電位のいずれかを印加し、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画像を表示し、前記予備表示工程は、前記予備表示画像として反転させた前記第１の画像を用い、前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間が、前記正転更新工程において前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間よりも短くてもよい。
【００２７】
本発明によれば、予備表示工程は、予備表示画像として反転させた第１の画像を用いる。このとき、別途予備表示画像のデータを読み込む必要がない。また、正転更新工程よりも短い時間だけ予備表示工程を行うため、表示画像の更新処理に時間がかかることもない。なお、予備表示工程でも画像更新工程と同じ第１の画像を用いるので、画像更新工程および予備表示工程を合わせて、ＤＣバランスがとられるようにすることが可能である。
【００２８】
（１０）この電気泳動表示装置の駆動方法において、前記画像更新工程の前に、前記予備表示工程が複数回実行され、１つの予備表示工程で表示される予備表示画像は、直前に実行された予備表示工程で表示された予備表示画像とは異なってもよい。
【００２９】
本発明によれば、画像更新工程で第２の画像を更新表示する前に、複数回、予備表示工程を実行する。このとき、２回目以降の予備表示工程では、直前の予備表示工程で使用された予備表示画像とは異なる予備表示画像を使用する。例えば、最初に予備表示画像として千鳥格子を用いて、続く予備表示工程では市松模様の予備表示画像を用いる。予備表示工程を複数回実行することで、さらに効果的に残像の発生を抑えることが可能である。
【００３０】
（１１）本発明は、電気泳動表示装置であって、第１の基板と第２の基板との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と、前記第１の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、前記画素に対応する画素電極と、前記第２の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、複数の前記画素電極と対向する共通電極と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新することと、前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に、前記画像を更新する前に予備表示画像を表示することと、を実行する。
【００３１】
本発明によれば、電気泳動表示装置が有する制御部は、表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新することと、第２の画像が、第１色および第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に、画像を更新する前に予備表示画像を表示することと、を実行する。そのため、本発明の電気泳動表示装置は、効果的に表示部の残像の発生を抑えながらも、不必要な場合には予備表示画像の表示を行わないので消費電力を増大させることもない。
【００３２】
（１２）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。
【００３３】
（１３）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。
【００３４】
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も、消費電力を増大させずに効果的に残像の発生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、電子時計を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態における電気泳動表示装置のブロック図。
【図２】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】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】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は残像が生じない画像更新の例を示す図。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は残像が生じる画像更新の例を示す図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は予備表示工程を実行した場合の例を示す図。
【図７】図７（Ａ）は面積階調領域の例を示す図。図７（Ｂ）は文字の画像の例を示す図。
【図８】第１実施形態のフローチャート。
【図９】第１実施形態のサブルーチンのフローチャート。
【図１０】第１実施形態の波形図。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）は予備表示画像の例を表す図。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｆ）は予備表示画像が第２の画像の場合の図。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は予備表示工程を複数回実行する場合の図。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｅ）は第２実施形態の予備表示工程を実行した場合の例を示す図。
【図１５】第２実施形態の波形図。
【図１６】適用例の電子機器のブロック図。
【図１７】図１７（Ａ）は電子機器の一例である電子時計の図、図１７（Ｂ）は電子機器の一例である電子ペーパーの図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態および変形例について図１〜図１３（Ｈ）を参照して説明する。第１実施形態および変形例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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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（第１の基板）と対向基板１３１（第２の基板）（図３（Ｂ）、図３（Ｃ）参照）との間に挟まれている。素子基板１３０と対向基板１３１とが一対の基板である。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、複数の白色粒子（電気泳動粒子）１２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、画素４０Ａのように、反転した表示を行う必要がある。
【００５８】
１．４．予備表示工程
第１実施形態の電気泳動表示装置の制御部（図１の表示制御回路６０が対応）は、表示部の画像を、すでに表示している元画像（以下、第１の画像）から新画像（以下、第２の画像）へと切り替える制御である画像更新制御を行う。そして、第２の画像が面積階調領域を含む場合には、画像更新制御を行う前に、表示部に予備表示画像を表示する予備表示制御を行う。予備表示制御は、表示部に予備表示画像を表示することで、第２の画像に残像が生じないにする。
【００５９】
ここで、画像更新制御と予備表示制御は所定の順番で実行される。以下では、画像更新制御を実行する段階を画像更新工程と、予備表示制御を実行する段階を予備表示工程という。また、画像更新制御は第２の画像を反転表示する反転更新制御と、正転表示する正転更新制御とを含むが、それぞれの制御を実行する段階を反転更新工程、正転更新工程という。そして、予備表示制御は予備表示画像を反転表示する反転予備制御と、正転表示する正転予備制御とを含むが、それぞれの制御を実行する段階を反転予備工程、正転予備工程という。また、以下において、ある工程において対応する制御を実行することを、単にその工程を実行すると表現する。例えば、制御部が予備表示工程で予備表示制御を実行することを、単に「予備表示工程を実行する」と表現する。
【００６０】
以下に、第１実施形態の電気泳動表示装置で、予備表示工程を実行しない場合、および予備表示工程を実行する場合について、比較例も用いて図４（Ａ）〜図７（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図１〜図３（Ｃ）と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００６１】
１．４．１．予備表示工程を実行しない場合
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、予備表示工程がなくても、第２の画像に残像が生じない画像更新の例を示す図である。図４（Ａ）は、反転更新工程（１）で、表示部３に反転した時刻表示（反転時刻表示９Ａ）がされていることを表す。その後に、図４（Ｂ）のように、正転更新工程（１）で、表示部３に時刻表示（正転時刻表示９Ｂ）がされる。反転更新工程（１）によって正転更新工程（１）とＤＣバランスがとられる。なお、工程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に実行の順番を表している。
【００６２】
その後、例えば使用者がボタン等を操作して、文字を表示するメニュー画面を表示させるものとする。このとき、表示部３の表示画像の更新が必要になる。なお、第１の画像（元画像）は正転時刻表示９Ｂである。
【００６３】
図４（Ｃ）は、反転更新工程（２）で、表示部３に反転したメニュー表示（反転メニュー表示９Ｃ）がされていることを表す。その後に、図４（Ｄ）のように、正転更新工程（２）で、表示部３にメニュー表示（正転メニュー表示９Ｄ）がされる。反転更新工程（２）によって正転更新工程（２）とＤＣバランスがとられる。この更新処理において、第２の画像（新画像）は正転メニュー表示９Ｄである。
【００６４】
このとき、第１の画像も第２の画像も文字、数字を表示するものであり、第２の画像に面積階調領域は含まれず、残像は生じにくい。このような場合、本実施形態の制御部は、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）のように表示画像を更新し、予備表示工程を行わない。このとき、第２の画像に残像が生じることなく、しかも予備表示工程を実行しないので、消費電力を低くでき、更新処理の時間も短くすることができる。
【００６５】
なお、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）の例では、使用者の指示により第２の画像（正転メニュー表示９Ｄ）へと表示画像を更新したが、時間の経過により時刻表示を更新する場合（例えば第２の画像が「１０：０６」を表す時刻表示）にも、第２の画像に面積階調領域は含まれないので、予備表示工程を行わない。
【００６６】
１．４．２．比較例（残像発生の例）
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、比較例の電気泳動表示装置で、残像が発生する例を表す図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、それぞれ図４（Ａ）、図４（Ｂ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００６７】
図５（Ｂ）の正転更新工程（１）の後、例えば使用者がボタン等を操作して、装飾的な模様を表示させるものとする。このとき、表示部３の表示画像の更新が必要になる。なお、第１の画像は正転時刻表示９Ｂである。
【００６８】
図５（Ｃ）は、反転更新工程（２）で、表示部３に反転した模様の表示（反転模様表示９Ｅ）がされていることを表す。その後に、図５（Ｄ）のように、正転更新工程（２）で、表示部３に模様の表示（正転模様表示９Ｆ）がされる。反転更新工程（２）によって正転更新工程（２）とＤＣバランスがとられる。この更新処理において、第２の画像は正転模様表示９Ｆである。
【００６９】
このとき、第２の画像において濃淡を表現するために１画素の点が散在する面積階調領域が使用されている。図５（Ｄ）の例では、４つに区分された領域のうち、右上と左下の領域（全てが白色又は黒色の領域以外）は面積階調領域である。これらの領域で、第１の画像の時刻を表す数字の残像が生じている。
【００７０】
第２の画像に面積階調領域が含まれるか否かに関係なく、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）のように反転更新工程と正転更新工程とを単純に繰り返す比較例の電気泳動表示装置では、第２の画像に面積階調領域が含まれる場合に、図５（Ｄ）のように残像を発生させてしまう。
【００７１】
１．４．３．予備表示工程を実行する場合
図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は、本実施形態の電気泳動表示装置で、予備表示工程を実行する場合の例を示す。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、それぞれ図４（Ａ）、図４（Ｂ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００７２】
図６（Ｂ）の正転更新工程（１）の後、比較例の場合と同じように、例えば使用者がボタン等を操作して、装飾的な模様を表示させるものとする。このとき、表示部３の表示画像の更新が必要になる。なお、第１の画像は正転時刻表示９Ｂである。また、第２の画像は比較例の場合と同様に正転模様表示９Ｆである（図６（Ｆ）参照）。
【００７３】
本実施形態の電気泳動表示装置では、比較例の電気泳動表示装置の場合と異なり、図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）のように予備表示工程が実行される。この例では、予備表示画像として市松模様が使用される。ここで、予備表示工程においてもＤＣバランスをとるために、予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、予備表示画像を正転表示する正転予備工程が実行される。図６（Ｃ）のように、反転予備工程では反転した市松模様（反転市松模様８Ａ）が表示部３に表示される。そして、図６（Ｄ）のように、正転予備工程では市松模様（正転市松模様８Ｂ）が表示部３に表示される。
【００７４】
そして、予備表示工程が実行された後に、比較例の場合と同じように画像更新工程が実行される（図５（Ｃ）〜図５（Ｄ）参照）。つまり、図６（Ｅ）のように反転模様表示９Ｅが表示部３に表示され、その後、図６（Ｆ）のように正転模様表示９Ｆが表示される。このとき、比較例の場合と異なり、正転模様表示９Ｆの面積階調領域にも残像が生じない。なお、いくつかの実験によると、縦横２画素の画像に黒色、又は白色を割り当てる２ドットの市松模様を予備表示画像として使用した場合に特に残像消去の効果が高い。
【００７５】
ここで、例えば予備表示工程を実行せずに、画像更新工程において共通電極と画素電極に電圧を長時間印加することでも、移動しにくくなった黒色粒子を移動させることはできる。しかし、一律に電圧を印加する時間を延ばすことは、消費電力を大幅に増大させてしまう。そのため、本実施形態の電気泳動表示装置のように、予備表示工程を必要に応じて実行する制御方法が好ましい。
【００７６】
なお、図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）の例では、市松模様を通してうっすらと時刻表示がされる。しかし、予備表示工程の途中で時刻が更新されない限り表示は正確であるので、かえって時計の利便性の面からは良好であるといえる。
【００７７】
１．４．４．面積階調領域
本実施形態の電気泳動表示装置では、第２の画像に面積階調領域が含まれるか否かで予備表示工程を実行するか否かを判断する。ここで、面積階調領域を、文字や数字を表示している領域と区別する方法について図７（Ａ）〜図７（Ｂ）を参照して説明する。
【００７８】
図７（Ａ）は面積階調領域の拡大図であり、図６（Ｆ）の正転模様表示９Ｆの一部領域７Ａに対応する。一方、図７（Ｂ）は文字の一部の拡大図であり、図６（Ｂ）の時刻の一部領域７Ｂに対応する。図７（Ｂ）のように、白色が背景の場合、文字や数字等の一部を表す黒色の画素は、その文字や数字等が使用者に正しく認識されるよう、少なくとも２画素以上の連続した線や点で構成される。しかし、面積階調領域は、特に写真、模様、イラスト等の濃淡を表現するのに用いられる。そのため、図７（Ａ）のように濃淡を表現するために１画素の黒い点が散在する。よって、１つの画素１１の周囲の領域（隣接画素領域１２）に同色の画素がない場合には、面積階調領域であると判断できる。なお、図７（Ａ）では、画素１１は黒色で隣接画素領域１２は白色であるが、画素１１が白色で隣接画素領域１２が黒色の場合にも面積階調領域であると判断される。
【００７９】
本実施形態の電気泳動表示装置では、第２の画像の画像データから面積階調領域が含まれるか否かを判断する。制御部（図１の表示制御回路６０が対応）は、例えば第２の画像の画像データが記憶部１６０（図１参照）のＶＲＡＭに読み込まれたときに、各画素について隣り合う画素に同色の画素があるか否かを調べることで面積階調領域が含まれるか否かを判断する。そして、面積階調領域を含む場合に、別のＶＲＡＭ（例えばＶＲＡＭの別のバンク等）に予備表示画像のデータを読み込み、予備表示工程を実行して残像の発生を防止してもよい。
【００８０】
１．５．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８〜図９（Ｂ）のフローチャートの通りである。図８は全体の制御処理を表す。図８のように、まず制御部は第２の画像が面積階調領域を含むか否かを判断する（Ｓ２）。第２の画像が面積階調領域を含む場合（Ｓ２Ｙ）には、予備表示工程（Ｓ４）が実行される。予備表示工程を実行することで、面積階調領域を含む第２の画像に発生する残像を消去することができる。そして、第２の画像が面積階調領域を含まない場合（Ｓ２Ｎ）や予備表示工程（Ｓ４）の実行後に、画像更新工程（Ｓ６）が実行される。画像更新工程（Ｓ６）の実行後は、ステップＳ２に戻り、次の第２の画像について判断する。
【００８１】
図９（Ａ）は予備表示工程（Ｓ４）の詳細を表す。図９（Ａ）のように、予備表示工程として反転予備工程（Ｓ４２）が実行された後に、正転予備工程（Ｓ４４）が実行される。また、図９（Ｂ）は画像更新工程（Ｓ６）の詳細を表す。図９（Ｂ）のように、画像更新工程として反転更新工程（Ｓ６２）が実行された後に、正転更新工程（Ｓ６４）が実行される。
【００８２】
１．６．波形図
図１０は本実施形態の波形図である。なお、図３（Ｂ）〜図３（Ｃ）、図８〜図９（Ｂ）と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。電位Ｖｃｏｍは共通電極に印加される電位を表し時間とともに変化する（以下、駆動パルス信号ともいう）。具体的には、電位ＶＨ（第１の電位）と電位ＶＬ（第２の電位）とを繰り返す。電位Ｖａ、電位Ｖｂは隣り合う画素の画素電極３５Ａ、画素電極３５Ｂ（図３（Ｂ）参照）に印加される電位を表し時間とともに変化する。
【００８３】
ここで、ＶＨ＞ＶＬの関係が成り立つ。例えば、電位Ｖｃｏｍが電位ＶＨで電位Ｖａ（又はＶｂ）が電位ＶＬをとる場合、共通電極側が画素電極側よりも高電位であるため、負に帯電した白色粒子が共通電極側に引き寄せられ、表示部の対応する画素は白色を表示するように変化する。逆に、電位Ｖｃｏｍが電位ＶＬで電位Ｖａ（又はＶｂ）が電位ＶＨをとる場合、共通電極側が画素電極側よりも低電位であるため、正に帯電した黒色粒子が共通電極側に引き寄せられ、表示部の対応する画素は黒色を表示するように変化する。電位Ｖｃｏｍと電位Ｖａ（又はＶｂ）が同電位の場合には表示は維持される。なお、図１０の白、黒の表記は、対応する画素がそれぞれ白色、黒色を表示するように変化することを表す。
【００８４】
図１０の波形図において、時刻ｔ０より前は画像更新工程の正転更新工程が行われており、第１の画像が表示されたとする。次に表示される第２の画像には面積階調領域が含まれており、予備表示工程が続いて実行されるものとする。図１０の時刻ｔ０〜ｔ１は予備表示工程の反転予備工程を、時刻ｔ１〜ｔ２は予備表示工程の正転予備工程を実行している。そして、時刻ｔ２以後に、第２の画像を表示する画像更新工程の反転更新工程が実行される。
【００８５】
図１０のように、本実施形態では、予備表示工程（時刻ｔ０〜ｔ２）は画像更新工程に比べて短時間だけ行われる。そのため、全体の表示画像の更新処理にかかる時間は長くならず、消費電力も大きく増えることはない。また、残像の発生をどの程度抑えるかに応じて予備表示工程を実行する時間を調整してもよい。このとき、表示画像の更新処理に要する時間と残像を軽減する効果とのバランスを調整することができる。
【００８６】
２．変形例
以下では、第１実施形態のいくつかの変形例を図１１（Ａ）〜図１３（Ｈ）を参照して説明する。なお、図１〜図１０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。
【００８７】
図１１（Ａ）は１つの変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示工程で用いる予備表示画像を、市松模様（図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）参照）ではなく、千鳥格子とする。図１１（Ａ）には、反転した千鳥格子（反転千鳥格子８Ｃ）と千鳥格子（正転千鳥格子８Ｄ）が示されている。
【００８８】
ここで、千鳥格子というのは、図１１（Ａ）で示す特定の模様に限るものではない。千鳥格子とは同じ模様であって、黒色（第１色）のものと白色（第２色）のものとが交互に現れるような画像であればよい。広義には、繰り返しの単位（図１１（Ａ）の単位領域７Ｃ）となる基本画像において黒色と白色とが５０％ずつ含まれるような模様であってもよい。例えば図１１（Ａ）の６４画素である単位領域７Ｃは、白色の３２画素と黒色の３２画素で構成される。いくつかの実験では、予備表示画像を千鳥格子とした場合にも、市松模様と同様に高い残像消去の効果が得られている。
【００８９】
図１１（Ｂ）は別の変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示工程で用いる予備表示画像を、市松模様（図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）参照）ではなく、単一色画像とする。図１１（Ｂ）には、全面黒色の画像（全面黒色画像８Ｅ）と全面白色の画像（全面白色画像８Ｆ）が示されている。予備表示画像が単一色画像の場合は、全面が黒色又は白色であるため画像データの作成が容易である。
【００９０】
図１２（Ａ）〜図１２（Ｆ）は、また別の変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示画像として第２の画像を用いる。なお、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１２（Ｅ）、図１２（Ｆ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｅ）、図６（Ｆ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００９１】
図１２（Ｃ）、図１２（Ｄ）の表示画像は、それぞれ図１２（Ｅ）、図１２（Ｆ）と同じ反転模様表示９Ｅ、正転模様表示９Ｆである。この変形例では、予備表示工程に用いる予備表示画像も第２の画像であるため、ＶＲＡＭに読み込む画像データは第２の画像だけでよく、予備表示画像用のＶＲＡＭの領域を別途用意する必要がない。
【００９２】
図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は、さらに別の変形例の予備表示画像を表す。この変形例では、予備表示工程を複数回実行する。このとき、２回目以降の予備表示工程では、直前の予備表示工程で使用された予備表示画像とは異なる予備表示画像を使用する。このとき、第１の画像の文字や数字等がさらに異なる予備表示画像で消去されるので、より効果的に残像の発生を抑えることが可能である。なお、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｇ）、図１３（Ｈ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｅ）、図６（Ｆ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００９３】
本変形例では、図１３（Ｃ）〜図１３（Ｄ）で示す１回目の予備表示工程に続いて、図１３（Ｅ）〜図１３（Ｆ）で示す２回目の予備表示工程が実行される。なお、さらに３回目以降の予備表示工程が実行されてもよい。
【００９４】
図１３（Ｃ）〜図１３（Ｄ）の１回目の予備表示工程では、予備表示画像は千鳥格子であって、反転千鳥格子８Ｃと正転千鳥格子８Ｄが表示される（図１１（Ａ）参照）。そして、図１３（Ｅ）〜図１３（Ｆ）の２回目の予備表示工程では、予備表示画像は市松模様であって、反転市松模様８Ａと正転市松模様８Ｂが表示される（図６（Ｃ）〜図６（Ｄ）参照）。
【００９５】
なお、図１３（Ｃ）〜図１３（Ｆ）の例では、予備表示画像を通してうっすらと時刻表示がされる。しかし、２回目の予備表示工程の完了までに時刻が更新されない限り、時刻表示自体は正確であるので、かえって時計の利便性の面からは良好であるといえる。
【００９６】
以上のように、本実施形態およびその変形例の電気泳動表示装置は、効果的に表示部の残像の発生を抑えながらも、不必要な場合には予備表示画像の表示を行わないので消費電力を増大させることがない。
【００９７】
３．第２実施形態
本発明の第２実施形態について図１４（Ａ）〜図１５を参照して説明する。なお、図１〜図１３（Ｈ）と同じ要素については同一符号を付しており説明を省略する。
【００９８】
図１４（Ａ）は、本実施形態の電気泳動表示装置で、予備表示工程を実行した場合の例を示す。なお、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｄ）、図１４（Ｅ）は、それぞれ図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｅ）、図６（Ｆ）と工程および表示画像が同じであるため説明を省略する。
【００９９】
本実施形態の予備表示工程に用いる予備表示画像は反転させた第１の画像である。図１４（Ｃ）のように、図１４（Ａ）の反転更新工程（１）で表示した反転時刻表示９Ａと同じ画像が予備表示画像として表示される。このとき、別途予備表示画像のデータを読み込む必要がない。ただし、本実施形態では反転更新工程（１）、正転更新工程（１）、予備表示工程（図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ））を合わせてＤＣバランスをとる必要がある。
【０１００】
図１５は本実施形態の波形図である。なお、表示に用いている記号等は図１０と同じであり説明を省略する。図１５では、時刻ｔ０〜ｔ１は画像更新工程の反転更新工程が実行され、図１４（Ａ）の反転更新工程（１）が対応する。時刻ｔ１〜ｔ２は画像更新工程の正転更新工程が実行され、図１４（Ｂ）の正転更新工程（１）が対応する。時刻ｔ２〜ｔ３は予備表示工程が実行され、図１４（Ｃ）の予備表示工程が対応する。時刻ｔ３〜ｔ４は画像更新工程の反転更新工程が実行され、図１４（Ｄ）の反転更新工程（２）が対応する。そして、時刻ｔ４以後は画像更新工程の正転更新工程が実行され、図１４（Ｅ）の正転更新工程（２）が対応する。
【０１０１】
図１５に示した５０％、１００％の表記は、時刻ｔ１〜ｔ２の正転更新工程における駆動パルス信号の電圧印加時間を１００％としたときに、時刻ｔ０〜ｔ１の反転更新工程、時刻ｔ２〜ｔ３の予備表示工程における駆動パルス信号の電圧印加時間はそれぞれ５０％であることを示す。本実施形態では、このように電圧印加時間を調整することで、時刻ｔ０〜ｔ３の３つの工程（反転更新工程、正転更新工程、予備表示工程）を通じてＤＣバランスをとる。
【０１０２】
本実施形態では、第１実施形態およびその変形例と比較して、予備表示工程を実行するために固有の時間が増加することがない。つまり、反転更新工程と予備表示工程とを合わせた時間が、第１実施形態およびその変形例の反転更新工程の時間に対応する。そのため、表示画像の更新処理に時間がかからず、消費電力の増加をさらに少なくすることができる。
【０１０３】
４．適用例
本発明の適用例について図１６〜図１７（Ｂ）を参照して説明する。なお、図１〜図１５と同様の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、変形例、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。
【０１０４】
４．１．電子機器のブロック図
図１６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。
【０１０５】
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に時刻信号や制御信号等を与えてもよい。例えばＣＰＵ２が、そのプログラムによって表示する画像を把握できる場合がある。このような場合には、更新後の画像（第２の画像）が面積階調領域を含むか否かを事前に知ることができるので、それに応じて電気泳動表示装置１０に予備表示工程を実施するか否かを指示する制御信号を与えてもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
電子機器１は、第１実施形態、変形例、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、消費電力を増大させずに効果的に残像の発生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。
【０１１０】
４．２．電子機器の具体例
図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）に、電子機器の具体例を示す。図１７（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１６参照）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１６参照）として機能する。
【０１１１】
また、例えば図１７（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１６参照）である表示領域１１０１と、本体１１０２とを備えている。
【０１１２】
第１実施形態、変形例、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、残像の発生を抑えることで表示品質を向上させることができる。
【０１１３】
５．その他
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【符号の説明】
【０１１７】
１…電子機器、２…ＣＰＵ、３…表示部、４…入力部、５…記憶部、７Ａ,７Ｂ…一部領域、７Ｃ…単位領域、８Ａ…反転市松模様、８Ｂ…正転市松模様、８Ｃ…反転千鳥格子、８Ｄ…正転千鳥格子、８Ｅ…全面黒色画像、８Ｆ…全面白色画像、９Ａ…反転時刻表示、９Ｂ…正転時刻表示、９Ｃ…反転メニュー表示、９Ｄ…正転メニュー表示、９Ｅ…反転模様表示、９Ｆ…正転模様表示、１０…電気泳動表示装置、１１…画素、１２…隣接画素領域、３５，３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、３７…共通電極、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）、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（Ｓ１）、９２…第２のパルス信号線（Ｓ２）、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…腕時計、１００２…時計ケース、１００３…バンド、１００４…表示部、１００５…時刻表示、１０１１…操作ボタン、１０１２…操作ボタン、１１００…電子ペーパー、１１０１…表示領域、１１０２…本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持し、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、
前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新する画像更新工程と、
前記画像更新工程の前に予備表示画像を表示する予備表示工程と、を含み、
前記予備表示工程は、
前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に実行される電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項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、
前記画像更新工程は、
前記第２の画像を反転表示する反転更新工程と、
前記第２の画像を正転表示する正転更新工程と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、
前記予備表示画像を正転表示する正転予備工程と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として市松模様を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として縦２画素、横２画素で前記第１色の画像と、縦２画素、横２画素で前記第２色の画像とを、縦方向および横方向で交互に並べた市松模様を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として千鳥格子を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として単一色画像を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として前記第２の画像を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項９】
請求項２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記画像更新工程および前記予備表示工程は、
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第１の電位および前記第２の電位のいずれかを印加し、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画像を表示し、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として反転させた前記第１の画像を用い、
前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間が、前記正転更新工程において前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間よりも短い電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記画像更新工程の前に、前記予備表示工程が複数回実行され、
１つの予備表示工程で表示される予備表示画像は、直前に実行された予備表示工程で表示された予備表示画像とは異なる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
第１の基板と第２の基板との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と、
前記第１の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、前記画素に対応する画素電極と、
前記第２の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、複数の前記画素電極と対向する共通電極と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新することと、
前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に、前記画像を更新する前に予備表示画像を表示することと、を実行する、
電気泳動表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気泳動表示装置を含む電子機器。
【請求項１３】
請求項１１に記載の電気泳動表示装置を含む電子時計。
【請求項１】
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持し、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、
前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新する画像更新工程と、
前記画像更新工程の前に予備表示画像を表示する予備表示工程と、を含み、
前記予備表示工程は、
前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に実行される電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項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、
前記画像更新工程は、
前記第２の画像を反転表示する反転更新工程と、
前記第２の画像を正転表示する正転更新工程と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像を反転表示する反転予備工程と、
前記予備表示画像を正転表示する正転予備工程と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として市松模様を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として縦２画素、横２画素で前記第１色の画像と、縦２画素、横２画素で前記第２色の画像とを、縦方向および横方向で交互に並べた市松模様を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として千鳥格子を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として単一色画像を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として前記第２の画像を用いる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項９】
請求項２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記画像更新工程および前記予備表示工程は、
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第１の電位および前記第２の電位のいずれかを印加し、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画像を表示し、
前記予備表示工程は、
前記予備表示画像として反転させた前記第１の画像を用い、
前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間が、前記正転更新工程において前記駆動パルス信号に基づく電圧を印加する時間よりも短い電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置の駆動方法において、
前記画像更新工程の前に、前記予備表示工程が複数回実行され、
１つの予備表示工程で表示される予備表示画像は、直前に実行された予備表示工程で表示された予備表示画像とは異なる電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
第１の基板と第２の基板との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と、
前記第１の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、前記画素に対応する画素電極と、
前記第２の基板と前記電気泳動素子との間に形成される、複数の前記画素電極と対向する共通電極と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記表示部の表示画像を第１の画像から第２の画像に更新することと、
前記第２の画像が、前記第１色および前記第２色の一方が２画素以上隣り合って配置されることがない面積階調領域を含む場合に、前記画像を更新する前に予備表示画像を表示することと、を実行する、
電気泳動表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気泳動表示装置を含む電子機器。
【請求項１３】
請求項１１に記載の電気泳動表示装置を含む電子時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図５】
【図６】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図５】
【図６】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−５４２０２（Ｐ２０１３−５４２０２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２１２４（Ｐ２０１１−１９２１２４）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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