(57)【要約】【課題】電気泳動素子の自己消去を防止するとともに、高周波数のパルス入力による表示を可能とした電気泳動表示装置の駆動方法を提供する。【解決手段】本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、電気泳動素子に電圧を印加する画像表示ステップが、画素電極に第１の電位（ハイレベル；Ｈ）を入力し、共通電極に第２の電位（ローレベル；Ｌ）を入力することで電気泳動素子を駆動する素子駆動ステップＳ１と、画素電極の電位を、電気泳動素子に印加される電圧が電気泳動素子の閾値電圧以下の電圧となる一定速度で変化させ、第１の電位（ハイレベル）から第２の電位（ローレベル）に移行させる電位復帰ステップＳ２と、を有することを特徴とする。【選択図】図５
2010139864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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挟持してなり、前記第１の基板の前記電気泳動素子側に形成された第１の電極と、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に形成された絶縁層と、前記第２の基板の前記電気泳動素子側に形成された第２の電極とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記電気泳動素子に電圧を印加する画像表示ステップが、
前記第１の電極に第１の電位を入力し、前記第２の電極に第２の電位を入力することで前記電気泳動素子を駆動する素子駆動ステップと、
前記第１の電極の電位を、前記電気泳動素子に印加される電圧が前記電気泳動素子の閾値電圧以下の電圧となる一定速度で変化させ、前記第１の電位から前記第２の電位に移行させる電位復帰ステップと、
を有することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記電位復帰ステップにおいて、
前記第１の電極の電位変化速度を、前記電気泳動素子に印加される電圧が前記電気泳動素子の閾値電圧以下となる最大の速度とすることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動素子の駆動方法。
【請求項３】
前記第１の基板に、前記第１の電極にドレイン端子を接続されたトランジスタと、前記トランジスタのソース端子に接続されたデータ線とが形成されており、
前記電位復帰ステップにおいて、前記データ線の電位を変化させることで前記第１の電極の電位を移行させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
前記第１の基板に、前記第１の電極にドレイン端子を接続されたトランジスタと、前記トランジスタのゲート端子に接続された走査線とが形成されており、
前記電位復帰ステップにおいて、前記走査線の電位を変化させることで前記第１の電極の電位を移行させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記電気泳動素子が前記電気泳動粒子と電気泳動分散液とを封入してなるカプセルを有しており、前記絶縁層が前記カプセルの壁膜を含むことを特徴とする請求項１から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。
【請求項６】
前記絶縁層が、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に設けられた接着層を含むことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
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挟持してなり、前記第１の基板の前記電気泳動素子側に形成された第１の電極と、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に形成された絶縁層と、前記第２の基板の前記電気泳動素子側に形成された第２の電極とを有し、前記電気泳動素子に駆動電圧を印加する電圧制御部を備えた電気泳動表示装置であって、
前記電圧制御部は、前記電気泳動素子を駆動して画像を表示させるに際して、
前記第１の電極に第１の電位を入力し、前記第２の電極に第２の電位を入力することで前記電気泳動素子を駆動する素子駆動動作と、
前記第１の電極の電位を、前記電気泳動素子に印加される電圧が前記電気泳動素子の閾値電圧以下の電圧となる一定速度で変化させ、前記第１の電位から前記第２の電位に移行させる電位復帰動作と、
を実行することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記電気泳動素子が前記電気泳動粒子と電気泳動分散液とを封入してなるカプセルを有しており、前記絶縁層が前記カプセルの壁膜を含むことを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記絶縁層が、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に設けられた接着層を含むことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【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、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置として、一対の基板間に液相分散媒と電気泳動粒子とを有する電気泳動素子を挟持した構成のものが知られている。この種の電気泳動表示装置では、電気泳動素子を挟持する一対の電極に電圧を印加することで電気泳動粒子の分布状態を変化させて表示を行う（例えば特許文献１参照）。
さらに、特許文献１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法では、電極の表面に絶縁性部材を設けた構成における電気泳動素子の自己消去を防止するために、電極への印加電圧を切断するときの波形を鈍らせることで電気泳動素子に逆極性の電圧が印加されないようにしていた。
【特許文献１】特開２００３−１４０１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１記載の駆動方法によれば、電極に逆極性の電圧が印加されるのを防止でき、電気泳動素子の自己消去を防止することができる。しかしこの駆動方法では、曲線的な波形を電極に入力するため、比較的長い期間にわたって電極電位が変動する。そのため、電極に連続的なパルスを入力して表示を行う場合に、入力パルスの周波数を高めることができないという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、電気泳動素子の自己消去を防止するとともに、高周波数のパルス入力による表示を可能とした電気泳動表示装置の駆動方法を提供することを目的の一つとする。また本発明は、画像保持特性に優れた電気泳動表示装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、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挟持してなり、前記第１の基板の前記電気泳動素子側に形成された第１の電極と、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に形成された絶縁層と、前記第２の基板の前記電気泳動素子側に形成された第２の電極とを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動素子に電圧を印加する画像表示ステップが、前記第１の電極に第１の電位を入力し、前記第２の電極に第２の電位を入力することで前記電気泳動素子を駆動する素子駆動ステップと、前記第１の電極の電位を、前記電気泳動素子に印加される電圧が前記電気泳動素子の閾値電圧以下の電圧となる一定速度で変化させ、前記第１の電位から前記第２の電位に移行させる電位復帰ステップと、を有することを特徴とする。
【０００６】
この駆動方法によれば、電位復帰ステップにおいて、第１の電極の電位を、所定の一定速度で第１の電位から第２の電位に移行させ、電気泳動素子に印加される電圧を電気泳動素子の閾値電圧以下に保持する。これにより、第１の電極への電圧印加を停止する際に絶縁層に流れる電流を抑えることができ、電気泳動素子に素子駆動ステップとは逆極性の電圧が印加されるのを防止することができる。その結果、電気泳動素子の自己消去を効果的に防止でき、優れた画像保持性を得ることができる。
【０００７】
またかかる駆動方法では、電位復帰ステップにおいて第１の電極の電位を一定速度で変化させるので、矩形波を鈍らせた波形を電極に入力する特許文献１記載の駆動方法に比して、第１の電極の電位を短時間に安定させることができる。したがって、第１の電極に入力するパルスの周波数を高めることが可能である。
【０００８】
前記電位復帰ステップにおいて、前記第１の電極の電位変化速度を、前記電気泳動素子に印加される電圧が前記電気泳動素子の閾値電圧以下となる最大の速度とすることが好ましい。
このような駆動方法とすることで、自己消去によるコントラスト低下を抑制しつつ、画像表示動作後の第１の電極の電位を短時間で安定させることができる。
【０００９】
前記第１の基板に、前記第１の電極にドレイン端子を接続されたトランジスタと、前記トランジスタのソース端子に接続されたデータ線とが形成されており、前記電位復帰ステップにおいて、前記データ線の電位を変化させることで前記第１の電極の電位を移行させる駆動方法とすることができる。
あるいは、前記第１の基板に、前記第１の電極にドレイン端子を接続されたトランジスタと、前記トランジスタのゲート端子に接続された走査線とが形成されており、前記電位復帰ステップにおいて、前記走査線の電位を変化させることで前記第１の電極の電位を移行させる駆動方法とすることもできる。
上記いずれの駆動方法であっても、第１の電極の電位を短時間で第１の電位から第２の電位に移行させることができ、第１の電極に入力するパルスの周波数を高めた場合にも不具合が生じにくい駆動方法となる。
【００１０】
前記電気泳動素子が前記電気泳動粒子と電気泳動分散液とを封入してなるカプセルを有しており、前記絶縁層が前記カプセルの壁膜を含むことを特徴とする。すなわち、本発明に係る絶縁層は、電気泳動素子と第１の電極との間に設けられる絶縁物質の層のみならず、電気泳動粒子を封入したカプセルの壁膜を含むものとすることができる。換言すれば、本発明に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、電気泳動素子が上記カプセルを含むものである一方、第１の電極と電気泳動素子との間に絶縁膜や接着剤が設けられていない電気泳動表示装置にも好適に用いることができる方法である。
【００１１】
前記絶縁層が、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に設けられた接着層を含むことを特徴とする。すなわち本発明の駆動方法は、電気泳動素子と第１の電極とが接着層を介して貼り合わされている電気泳動表示装置にも好適に用いることができる。
【００１２】
次に、本発明の電気泳動表示装置は、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挟持してなり、前記第１の基板の前記電気泳動素子側に形成された第１の電極と、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に形成された絶縁層と、前記第２の基板の前記電気泳動素子側に形成された第２の電極とを有し、前記電気泳動素子に駆動電圧を印加する電圧制御部を備えた電気泳動表示装置であって、前記電圧制御部は、前記電気泳動素子を駆動して画像を表示させるに際して、前記第１の電極に第１の電位を入力し、前記第２の電極に第２の電位を入力することで前記電気泳動素子を駆動する素子駆動動作と、前記第１の電極の電位を、前記電気泳動素子に印加される電圧が前記電気泳動素子の閾値電圧以下の電圧となる一定速度で変化させ、前記第１の電位から前記第２の電位に移行させる電位復帰動作と、を実行することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、電位復帰動作において、第１の電極の電位を、所定の一定速度で第１の電位から第２の電位に移行させ、電気泳動素子に印加される電圧を電気泳動素子の閾値電圧以下に保持する。これにより、第１の電極への電圧印加を停止する際に絶縁層に流れる電流を抑えることができ、電気泳動素子に素子駆動動作時とは逆極性の電圧が印加されるのを防止することができる。その結果、電気泳動素子の自己消去を効果的に防止でき、優れた画像保持性を得ることができる。
【００１４】
またかかる構成では、電位復帰動作において第１の電極の電位を一定速度で変化させるので、矩形波を鈍らせた波形を電極に入力する特許文献１記載の駆動方法に比して、第１の電極の電位を短時間に安定させることができる。したがって、第１の電極に入力するパルスの周波数を高めることが可能である。
【００１５】
前記電気泳動素子が前記電気泳動粒子と電気泳動分散液とを封入してなるカプセルを有しており、前記絶縁層が前記カプセルの壁膜を含むことを特徴とする。
すなわち、本発明に係る絶縁層は、電気泳動素子と第１の電極との間に設けられる絶縁物質の層のみならず、電気泳動粒子を封入したカプセルの壁膜を含むものとすることができる。換言すれば、本発明に係る電気泳動表示装置は、電気泳動素子が上記カプセルを含むものである一方、第１の電極と電気泳動素子との間に絶縁膜や接着剤が設けられていない電気泳動表示装置であってもよい。
【００１６】
前記絶縁層が、前記第１の電極と前記電気泳動素子との間に設けられた接着層を含むことを特徴とする。すなわち本発明の電気泳動表示装置は、電気泳動素子と第１の電極とが接着層を介して貼り合わされた構成であってもよい。
【００１７】
本発明の電子機器は、先に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、画像保持特性に優れ、表示品位に優れた表示手段を具備した電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明における電気泳動表示装置について説明する。なお本実施形態では、アクティブマトリクス方式により駆動される電気泳動表示装置について説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、図面を見やすくするために実際の構成とは適宜異ならせて表示している。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置１００の概略構成図である。
電気泳動表示装置１００は、複数の画素４０がマトリクス状に配列された表示部５を備えている。表示部５の周辺には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２が配置されている。また表示部５には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線３６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線３８とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。画素４０は、走査線３６及びデータ線３８と接続された選択トランジスタ４１と、選択トランジスタ４１と接続された画素電極３５（第１の電極）とを有する。
【００２０】
走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線３６（Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍ）を介して各々の画素４０に接続されている。走査線駆動回路６１は、これら１行目からｍ行目までの走査線３６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタ４１のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線３６を介して供給する。
データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線３８（Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ）を介して各々の画素４０に接続されており、画素４０の各々に対して画素データを規定する画像信号を供給する。
【００２１】
次に、図２（ａ）は、表示部５に設けられた１つの画素４０における電気泳動表示装置１００の部分断面図である。電気泳動表示装置１００は、素子基板（第１の基板）３０と対向基板（第２の基板）３１との間に、複数のマイクロカプセル２０を配列してなる電気泳動素子３２を挟持した構成を備えている。
【００２２】
表示部５において、素子基板３０の電気泳動素子３２側には、選択トランジスタ４１と、選択トランジスタと接続された画素電極３５（第１の電極）、走査線３６、及びデータ線３８が形成されている。選択トランジスタ４１、走査線３６、データ線３８、及び画素電極３５を覆って、絶縁膜３４が形成されている。
【００２３】
素子基板３０は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。特に本実施形態の場合、選択トランジスタ４１が後述する有機トランジスタであるため、安価で軽量、かつ柔軟性に優れたプラスチック基板を用いることができる。
【００２４】
画素電極３５は電気泳動素子３２に駆動電圧を印加する電極であり、Ｃｕ（銅）箔上にニッケルメッキと金メッキとをこの順番で積層したものや、Ａｌ、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）などを用いて形成される。さらに、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｄやそれらの合金、ＩｎＯ２、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子、導電性高分子に塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ６、ＡｓＦ５、ＦｅＣｌ３等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウムカリウム等の金属原子等のドーパントを添加したもの、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等を用いてもよい。
走査線３６及びデータ線３８は、上記した画素電極３５と同様の材料を用いて形成することができる。
【００２５】
選択トランジスタ４１は、半導体層４１ａと、ゲート絶縁膜４１ｂと、ソース電極４１ｃと、ドレイン電極４１ｄと、ゲート電極４１ｅとを有する。本実施形態の場合、ソース電極４１ｃはデータ線３８の一部を用いて形成され、ドレイン電極４１ｄは画素電極３５の一部を用いて形成され、ゲート電極４１ｅは走査線３６の一部を用いて形成されている。
【００２６】
半導体層４１ａは、有機半導体材料を含む有機半導体層である。半導体層４１ａは、一部をソース電極４１ｃ及びドレイン電極４１ｄに乗り上げるようにして素子基板３０上に形成されている。
【００２７】
有機半導体材料としては、例えば、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）（ＰＴＶ）、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＦＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−Ｎ，Ｎ’−（４−メトキシフェニル）−ビス−Ｎ，Ｎ’−フェニル−１，４−フェニレンジアミン）（ＰＦＭＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ベンゾチアジアゾール）（ＢＴ）、フルオレン−トリアリルアミン共重合体、トリアリルアミン系ポリマー、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ジチオフェン）（Ｆ８Ｔ２）のようなフルオレン−ビチオフェン共重合体等のポリマー有機半導体材料、またＣ６０あるいは金属フタロシアニンあるいはそれらの置換誘導体、あるいは、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン等のアセン分子材料、あるいは、α−オリゴチオフェン類、具体的にはクォーターチオフェン（４Ｔ）、セキシチオフェン（６Ｔ）、オクタチオフェンのような低分子系有機半導体のうち１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００２８】
有機半導体の成膜方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、イオンプレーティング法、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法、ラングミュアブロジェット法、スプレー法、インクジェット法、ロールコート法、バーコート法、ディスペンス法、シルクスクリーン法、デイップコート法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、素子基板３０上にパターン状に穴の空いたマスクを合わせた後にこれらの方法を用いて成膜を行うことや、一様に成膜された有機半導体層を部分的にエッチングすることにより、部分的に膜厚の異なる半導体層１３の形成が可能である。これらの方法の中でも、インクジェット法やディスペンス法を用いて溶液材料から半導体層を塗布形成する方法が、最も簡便に膜厚をコントロールすることが可能であるという点から好ましい。
【００２９】
ゲート絶縁膜４１ｂは、半導体層４１ａを覆う平面領域に選択的に形成されている。ゲート絶縁膜４１ｂの形成材料としては、絶縁性を有する材料であれば種類は特に限定されない。かかる絶縁材料としては、有機材料、無機材料のいずれも使用可能であるが、一般に有機絶縁膜は有機半導体層と良好な界面を形成しやすいことから、有機絶縁材料が好ましく採用される。一般的に良好な電気特性が得られるゲート絶縁膜４１ｂとしては、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、ポリビニルフェノール、ポリカーボネート、あるいはパラキシリレン膜が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
ゲート電極４１ｅは、ゲート絶縁膜４１ｂを介して半導体層４１ａのチャネル領域（ソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄとに挟まれた領域）と対向する位置に形成されている。ゲート電極４１ｅ（走査線３６）は、上述した材料の導電膜をエッチングして形成することができる。あるいは、所定形状に穴のあいたメタルスルーマスクを通して素子基板３０上に導電膜の蒸着処理を行うことにより形成することができる。さらには、金属微粒子、グラファイトなどの導電性粒子を含む溶液を、インクジェット法などにより選択的に塗布して形成してもよい。
【００３１】
絶縁膜３４は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの無機絶縁膜、あるいは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の有機絶縁膜とすることができる。絶縁膜３４は、選択トランジスタ４１や画素電極３５による素子基板３０上の凹凸を平坦化する機能を奏する。絶縁膜３４を形成することで、選択トランジスタ４１と電気泳動素子３２との距離が長くなるので、選択トランジスタ４１の駆動時に生じる電界が電気泳動素子３２に作用するのを防止できるという効果も得られる。
【００３２】
一方、対向基板３１の電気泳動素子３２側には複数の画素電極３５と対向する平面形状の共通電極３７（第２の電極）が形成されており、共通電極３７上に電気泳動素子３２が設けられている。
対向基板３１はガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。共通電極３７は、画素電極３５とともに電気泳動素子３２に電圧を印加する電極であり、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）などから形成された透明電極である。
【００３３】
本実施形態の場合、電気泳動素子３２は、あらかじめ対向基板３１側に形成され、素子基板３０と接着するための接着層３３までを含めた電気泳動シートとして構成されている。そして、電気泳動シートの接着層３３と、素子基板３０上の絶縁膜３４とが接着されることで、電気泳動表示装置１００が構成されている。
なお、接着層３３は、マイクロカプセル２０間の間隙に充填されていてもよく、対向基板３１上に形成された電気泳動素子３２を覆う接着剤の層として形成されていてもよい。
【００３４】
図２（ｂ）は、マイクロカプセル２０の模式断面図である。マイクロカプセル２０は、例えば５０μｍ程度の粒径を有しており、内部に分散媒２１と、複数の白色粒子（電気泳動粒子）２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）２６とを球状の壁膜２０ａ（外殻）に封入した構成を備える。マイクロカプセル２０は、図２（ａ）に示すように共通電極３７と画素電極３５とに挟持され、１つの画素４０内に１つ又は複数のマイクロカプセル２０が配置される。
【００３５】
マイクロカプセル２０の壁膜２０ａは、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
分散媒２１は、白色粒子２７と黒色粒子２６とをマイクロカプセル２０内に分散させる液体である。分散媒２１としては、水、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）、脂肪族炭化水素（ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど）、脂環式炭化水素（シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類（キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど））、ハロゲン化炭化水素（塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなど）、カルボン酸塩などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
【００３６】
白色粒子２７は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子２６は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば正に帯電されて用いられる。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子２６及び白色粒子２７に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部５に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
【００３７】
以上の構成を備えた電気泳動表示装置１００では、画素電極３５と電気泳動素子３２との間に、いずれも絶縁材料からなる絶縁膜３４と接着層３３とが形成されている。また、電気泳動素子３２を構成するマイクロカプセル２０の壁膜２０ａも絶縁材料により構成されている。したがって、本実施形態では、絶縁膜３４、接着層３３、及びマイクロカプセル２０の壁膜２０ａが、本発明に係る絶縁層ＩＮＳ（図４参照）を構成している。
【００３８】
なお、本実施形態では、絶縁膜３４は画素電極３５を覆って形成されているが、絶縁膜３４の画素電極３５上の領域に開口部を形成し、画素電極３５を露出させた構成としてもよい。あるいは、画素電極３５を絶縁膜３４上に形成するとともに、絶縁膜３４を貫通してドレイン電極４１ｄに達するコンタクトホールを形成し、かかるコンタクトホールを介して画素電極３５とドレイン電極４１ｄとを接続してもよい。これらの場合には、本発明に係る絶縁層ＩＮＳは、接着層３３と、マイクロカプセル２０の壁膜２０ａとにより構成される。
【００３９】
さらに、接着層３３を設けず、他の手段で素子基板３０と対向基板３１とを固定している場合には、本発明に係る絶縁層ＩＮＳは、マイクロカプセル２０の壁膜２０ａのみにより構成されることとなる。
【００４０】
図３は、電気泳動素子の動作説明図である。図３（ａ）は、画素４０を白表示する場合、図３（ｂ）は、画素４０を黒表示する場合をそれぞれ示している。
図３（ａ）に示す白表示の場合には、共通電極３７が相対的に高電位、画素電極３５が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子２７が共通電極３７に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子２６が画素電極３５に引き寄せられる。その結果、表示面側となる共通電極３７側からこの画素を見ると、白色（Ｗ）が認識される。
図３（ｂ）に示す黒表示の場合、共通電極３７が相対的に低電位、画素電極３５が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子２６が共通電極３７に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子２７が画素電極３５に引き寄せられる。その結果、共通電極３７側からこの画素を見ると黒色（Ｂ）が認識される。
【００４１】
次に、上記の構成を備えた電気泳動表示装置１００の駆動方法について図４から図６を参照して説明する。
図４は、画素４０の回路構成図である。図５は、１つの画素４０を黒表示させる場合のタイミングチャートである。図６は、本実施形態に係る駆動方法の作用説明図である。
【００４２】
図４（ａ）に示すように、選択トランジスタ４１はＰチャネルトランジスタであり、選択トランジスタ４１のドレイン端子に、絶縁層ＩＮＳ（壁膜２０ａ、接着層３３、絶縁膜３４）を介して画素電極３５が接続されている。また、図４（ｂ）に示すように、絶縁層ＩＮＳは、静電容量Ｃｉｎｓと電気抵抗Ｒｉｎｓとを並列接続した回路として表され、電気泳動素子３２は、静電容量Ｃｅｐと電気抵抗Ｒｅｐとを並列接続した回路として表される。
図５には、図４に示す選択トランジスタのゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅ、ソース電極４１ｃ（データ線３８）の電位ＤＡＴＡ、共通電極３７の電位ＣＯＭ、及び画素４０の表示面における反射率が示されている。
【００４３】
表示部５に画像を表示するには、画像表示部分の画素４０に属する画素電極３５と共通電極３７とにそれぞれ所定の電位を入力することで、電気泳動素子３２（マイクロカプセル２０）に駆動電圧を印加する。図５に示す画像表示動作開始時（時刻ｔ０）において、選択トランジスタ４１のゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅはハイレベル（Ｈ；例えば４０Ｖ）であり、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡはローレベル（Ｌ；例えば０Ｖ；第２の電位）である。また、共通電極３７の電位ＣＯＭはハイレベル（Ｈ；例えば４０Ｖ）である。このとき、画素４０は高反射率（Ｈ）の状態であり、白表示されている。
【００４４】
画像表示動作が開始されたならば、時刻ｔ１において共通電極３７の電位ＣＯＭがローレベル（Ｌ；例えば０Ｖ；第２の電位）とされ、その後の時刻ｔ２において選択トランジスタ４１のゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅがローレベル（Ｌ；例えば０Ｖ）に設定され、選択トランジスタ４１がオン状態となる。
【００４５】
その後、時刻ｔ３から時刻ｔ１１にかけて、データ線３８に台形波状のパルスが入力される。すなわち、時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間にソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがハイレベル（Ｈ；例えば４０Ｖ；第１の電位）とされ、続く時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間に、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがハイレベル（第１の電位）からローレベル（第２の電位）に一様な傾きで徐々に変化される。その後、時刻ｔ６から時刻ｔ８、時刻ｔ９から時刻ｔ１１の各期間にも、電位ＤＡＴＡは、時刻ｔ４からｔ５と同様に変位する。
【００４６】
より詳しくは、時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間に、電位ＤＡＴＡがハイレベルとされ、オン状態の選択トランジスタ４１を介して電位ＤＡＴＡ（ハイレベル；第１の電位）が画素電極３５に入力される（素子駆動ステップＳ１）。これにより、画素電極３５（ハイレベル；第１の電位）と共通電極３７（ローレベル；第２の電位）との電位差に相当する電圧が電気泳動素子３２に印加され、図３（ｂ）に示したように、電気泳動素子３２の黒色粒子２６が共通電極３７側に引き寄せられる。
【００４７】
その後、時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間に、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡをハイレベル（第１の電位）からローレベル（第２の電位）に一様な傾きで徐々に変化させる（電位復帰ステップＳ２）。このとき、電位ＤＡＴＡの波形の傾きは、電気泳動素子３２に印加される電圧が電気泳動素子３２の閾値電圧Ｖｔｈを超えない範囲とされる。以上の動作は、時刻ｔ６から時刻ｔ８、時刻ｔ９から時刻ｔ１１の各期間においても同様である。
なお、電位ＤＡＴＡの波形の傾きについては後段で詳細に説明する。
【００４８】
その後、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがローレベルに移行した後の時刻ｔ１２において、選択トランジスタ４１のゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅがハイレベルに設定される。これにより選択トランジスタ４１がオフ状態となり、画素４０における画像表示動作が終了する。
【００４９】
以上の本実施形態の駆動方法によれば、電気泳動素子３２の自己消去を防止し、表示画像のコントラストを良好に保持することができる。以下、かかる作用効果について詳細に説明する。
【００５０】
図６は、本発明に係る駆動方法の作用説明図である。図６（ａ）は、本実施形態の駆動方法における電位ＤＡＴＡと電気泳動素子３２と接する位置（マイクロカプセル２０の壁膜２０ａの内面）の絶縁層ＩＮＳの電位Ｖｏ（ｔ）の時間変化を示すグラフである。図６（ｂ）は、データ線３８に矩形波（方形波）を入力して駆動した場合の電位ＤＡＴＡと電位Ｖｏ（ｔ）の時間変化を示すグラフである。
【００５１】
図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すれば明らかなように、データ線３８に矩形波を入力した場合、電位ＤＡＴＡの立ち上がりと立ち下がりで電位Ｖｏ（ｔ）が急激にかつ大きく変化する。特に、電位ＤＡＴＡの立ち下がりにおいては、電位Ｖｏ（ｔ）が−４０Ｖ付近まで降下する。そうすると、電気泳動素子３２の画素電極３５側が相対的に低電位、共通電極３７側が相対的に高電位となって、電位差ΔＶに対応する逆方向の電界が電気泳動素子３２に作用する。その結果、図３（ａ）に示したように、白色粒子２７が共通電極３７側に、黒色粒子２６が画素電極３５側に引き寄せられ、黒表示させるべき電気泳動素子３２のコントラストが低下してしまう。
【００５２】
図６（ｂ）に示す電位ＤＡＴＡの立ち下がりにおいて逆極性電圧が出現するのは、以下の理由による。電気泳動素子３２と画素電極３５との間に絶縁層ＩＮＳが介在する電気泳動表示装置１００では、通常、リーク電流を低減するために絶縁層ＩＮＳの静電容量Ｃｉｎｓと電気抵抗Ｒｉｎｓの積Ｃｉｎｓ・Ｒｉｎｓは、電気泳動素子３２の静電容量Ｃｅｐと電気抵抗Ｒｅｐの積Ｃｅｐ・Ｒｅｐよりも大きくされる。このような構成において、図６（ｂ）に示すようにデータ線３８に矩形波を入力すると、電位Ｖｏ（ｔ）は微分的となり、電位ＤＡＴＡを変化させた瞬間に大きな電圧が現れる。
【００５３】
これに対して、本実施形態の駆動方法のようにデータ線３８に台形波を入力し、電位ＤＡＴＡの立ち下がりに傾きを持たせると、絶縁層ＩＮＳの静電容量Ｃｉｎｓにおける電荷移動が遅くなり、絶縁層ＩＮＳに流れる電流が小さくなる。その結果、電位Ｖｏ（ｔ）の変動を抑えることができる。そして、絶縁層ＩＮＳに流れる電流は、画素電極３５の電位変化速度に応じて変化するので、電位ＤＡＴＡの傾きを調整することで、電位ＤＡＴＡを立ち下げる際の電位Ｖｏ（ｔ）の電位変化幅を調整することが可能である。
【００５４】
具体的に本実施形態の駆動方法では、電位Ｖｏ（ｔ）とローレベル（例えば０Ｖ）との電位差が電気泳動素子３２の閾値電圧Ｖｔｈよりも小さくなるように電位ＤＡＴＡの傾きを設定している。これにより、図６（ａ）に示すように、電位ＤＡＴＡの立ち下げ時に電気泳動素子３２の表示状態が変化するのを防止することができる。その結果、図５に示したように、画像書き込み中及び画像書き込み後においても画素４０の反射率は変化せず、コントラストが良好に保持される。
【００５５】
上述したように、電気泳動素子３２の自己消去現象は、電位ＤＡＴＡを変化させる際の電位変化速度を大きくするほど生じやすく、電位変化速度を小さくするほど自己消去が生じにくくなる。そこで、本実施形態における電位ＤＡＴＡの立ち下げ時の電位変化速度は、自己消去が生じない範囲でなるべく大きい値に設定することが好ましい。これにより、自己消去によるコントラスト変化を抑えつつ、画素電極３５の電位を短時間で安定させることができ、優れた画像保持性を得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態の駆動方法は、図５に示したように、選択トランジスタ４１がオン状態である期間に、素子駆動ステップＳ１と電位復帰ステップＳ２とを複数回繰り返す場合に特に有効である。具体的には、本実施形態の駆動方法では、電位ＤＡＴＡの立ち下げ時に一定速度で電位を変化させるため、データ線３８に矩形波を鈍らせた波形を入力する特許文献１記載の駆動方法に対しても利点を有する駆動方法となっている。
【００５７】
特許文献１記載の駆動方法では、電極電位を立ち下げる際の波形を鈍らせているため、完全に電位が立ち下がるまでに比較的長い時間を有する。これに対して本実施形態では、電位ＤＡＴＡを一定速度で変化させるため、特許文献１記載の駆動方法と同等の作用効果を得つつ、画素電極３５の電位の立ち下げ時間を短縮することができる。
したがって、本実施形態の駆動方法によれば、データ線３８に入力するパルスの周波数を、従来の駆動方法に比して高めることができ、電気泳動素子３２に対して効率良く電圧を印加することができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態では、選択トランジスタ４１がオン状態である期間中に、データ線３８に複数のパルスを入力して画像を表示する場合について説明したが、データ線３８に入力するパルスは単一のパルスであってもよい。
【００５９】
（第１変形例）
上記実施の形態では、画素４０を黒表示させる場合について説明したが、本実施形態の駆動方法は、画素４０を白表示させる場合にも好適に用いられる。
図７は、画素４０を白表示させる場合のタイミングチャートである。
【００６０】
図７に示すように、画素４０を白表示させる場合の時刻ｔ０において、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅはハイレベル、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡはハイレベル（第２の電位）、共通電極３７の電位ＣＯＭはローレベルとされている。画素４０は低反射率（Ｌ）の状態であり、黒表示されている。
【００６１】
画像表示動作が開始されたならば、時刻ｔ１において、共通電極３７の電位ＣＯＭがハイレベル（第２の電位）とされ、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅがローレベルとされ、選択トランジスタ４１がオン状態とされる。
続く時刻ｔ３においてソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがローレベル（第１の電位）とされ、画素電極３５に電位ＤＡＴＡが入力されてローレベル（第１の電位）とされる。そして、ローレベルである画素電極３５とハイレベル（第２の電位）である共通電極３７との間の電位差により電気泳動素子３２が駆動される（素子駆動ステップＳ１）。これにより、画素４０の反射率が上昇し、高反射率（Ｈ）の状態（白表示）への移行が開始される。
【００６２】
その後の時刻ｔ４からｔ５の期間に、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡをローレベル（第１の電位）からハイレベル（第２の電位）に一定速度で徐々に変化させる（電位復帰ステップＳ２）。その後は、時刻ｔ６からｔ８の期間、及び時刻ｔ９から時刻ｔ１１の期間に、素子駆動ステップＳ１と電位復帰ステップＳ２とが繰り返される。
【００６３】
その後、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがハイレベルに移行した後の時刻ｔ１２において、選択トランジスタ４１のゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅがハイレベルに設定される。これにより選択トランジスタ４１がオフ状態となり、画素４０における画像表示動作が終了する。
【００６４】
以上の第１変形例に係る駆動方法でも、電気泳動素子３２を駆動した後、電位復帰ステップＳ２において、電位ＤＡＴＡを徐々に変化させている。これにより、図６（ａ）に示した先の実施形態の場合と同様に、電位ＤＡＴＡの立ち下げ時に電気泳動素子３２に逆極性の電圧が印加されるのを防ぎ、コントラストの低下を防止することができる。よって、第１変形例に係る駆動方法を採用することで、表示画像のコントラストを良好に保持することができる。
【００６５】
（第２変形例）
上記実施の形態では、電位復帰ステップＳ２において、選択トランジスタ４１のソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡを徐々に変化させることとしたが、画素電極３５の電位を徐々に変化させる手段としては、選択トランジスタ４１のゲート電圧を利用することもできる。
図８は、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅの制御により電位復帰ステップＳ２を実行する場合のタイミングチャートである。
【００６６】
図８に示すように、画像表示動作開始時の時刻ｔ０において、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅはハイレベル、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡはローレベル、共通電極３７の電位ＣＯＭはハイレベルとされている。画素４０は高反射率（Ｈ）の状態であり、白表示されている。
【００６７】
画像表示動作が開始されたならば、時刻ｔ１において、共通電極３７の電位ＣＯＭがローレベル（第２の電位）とされ、続く時刻ｔ２においてソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがハイレベル（第１の電位）とされる。
その後、時刻ｔ３において、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅがローレベルとされ、選択トランジスタ４１がオン状態とされる（素子駆動ステップＳ１）。そうすると、画素電極３５に電位ＤＡＴＡが入力されてハイレベル（第１の電位）とされ、ローレベル（第２の電位）の共通電極３７との間の電位差により電気泳動素子３２が駆動される。これにより、画素４０の反射率が低下し、低反射率（Ｌ）の状態となって白表示される。
【００６８】
その後、時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間に、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅをローレベルからハイレベルに一定速度で徐々に変化させる（電位復帰ステップＳ２）。このとき、ソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡはハイレベル（第１の電位）、共通電極３７の電位ＣＯＭはローレベル（第２の電位）に保持されているが、選択トランジスタ４１のゲート−ソース間電位（Ｖｇｓ）が徐々に小さくなるため、選択トランジスタ４１のドレイン電極４１ｄの電位（すなわち画素電極３５の電位）はハイレベル（第１の電位）から徐々にローレベル（第２の電位）に低下する。
【００６９】
そして、ゲート電極４１ｅの電位Ｇａｔｅがハイレベルに移行する時刻ｔ５において、選択トランジスタ４１がオフ状態となる。その後、時刻ｔ６においてソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡがローレベルとされ、画素４０における画像表示動作が終了する。
【００７０】
以上の第２変形例に係る駆動方法でも、電気泳動素子３２を駆動した後、電位復帰ステップＳ２において、画素電極３５の電位を徐々に変化させている。これにより、図６（ａ）に示した先の実施形態の場合と同様に、画素電極３５への電圧印加を停止する際に電気泳動素子３２に逆極性の電圧が印加されるのを防ぎ、コントラストの低下を防止することができる。よって、第２変形例に係る駆動方法を採用することで、表示画像のコントラストを良好に保持することができる。
【００７１】
なお、第２変形例において、画素４０を白表示させる場合には、時刻ｔ２からｔ６の期間にソース電極４１ｃの電位ＤＡＴＡをローレベルとし、共通電極３７の電位ＣＯＭをハイレベルとすればよい。この場合にも、上記した第２変形例と同様の作用効果を得ることができる。
また、第１及び第２変形例のいずれにおいても、画素電極３５への電圧印加を停止する際の電位変化速度は、先の実施形態と同様に設定することが好ましい。
【００７２】
（電子機器）
次に、上記実施形態の電気泳動表示装置１００を、電子機器に適用した場合について説明する。
図９（ａ）は電子ペーパー１１００の構成を示す斜視図である。電子ペーパー１１００は、上記実施形態の電気泳動表示装置１００を表示領域１１０１に備えている。電子ペーパー１１００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体１１０２を備えて構成されている。
【００７３】
図９（ｂ）は、電子ノート１２００の構成を示す斜視図である。電子ノート１２００は、上記の電子ペーパー１１００が複数枚束ねられ、カバー１２０１に挟まれているものである。カバー１２０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する図示は省略の表示データ入力手段を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
【００７４】
以上の電子ペーパー１１００及び電子ノート１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置１００が採用されているので、画像保持特性に優れ、表示品位に優れた表示部を備えた電子機器となる。
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態に係る電気泳動表示装置１００の概略構成図。
【図２】（ａ）１画素における電気泳動表示装置の部分断面図、（ｂ）マイクロカプセルの断面図。
【図３】電気泳動素子の動作説明図。
【図４】画素の回路構成図。
【図５】実施形態に係る駆動方法を示すタイミングチャート。
【図６】実施形態に係る駆動方法の作用説明図。
【図７】第１変形例に係る駆動方法を示すタイミングチャート。
【図８】第２変形例に係る駆動方法を示すタイミングチャート。
【図９】電子機器を例示する斜視図。
【符号の説明】
【００７６】
１００  電気泳動表示装置、５  表示部、２０  マイクロカプセル、２０ａ  壁膜、３０  素子基板、３１  対向基板、３２  電気泳動素子、３３  接着層、３４  絶縁膜、３５  画素電極、３６  走査線、３７  共通電極、３８  データ線、４０  画素、４１  選択トランジスタ
【図１】
2010139864.tif 000003
【図２】
2010139864.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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