(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び第２基板と、
前記第１基板及び前記第２基板との間に配置され、少なくとも分散媒と当該分散媒内に混入されたプラスに帯電した第１の前記着色粒子と、前記第１の着色粒子と同色でマイナスに帯電した第２の前記着色粒子と、を有する電気泳動層と、
前記第１基板の前記電気泳動層側に画素ごとに形成され、画素ごとに独立に駆動される第１電極と、
前記第１電極に接続される第１のトランジスタと、
前記第１基板の前記電気泳動層側に形成された第２電極と、
前記第２電極に接続される第２の前記トランジスタと、
前記第２基板の前記電気泳動層側に形成され前記第１電極よりも広い面積の透光性を有する対向電極と、
前記第１基板上に形成され、光を反射させる前記第１電極よりも広い面積の反射層と、を備え、
前記第２基板側から前記電気泳動層を見たときに視認される前記着色粒子の面積により階調を制御することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記反射層に対して電位の入力が可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記反射層が前記第１電極よりも前記第１基板側に光透過性を有する第１の絶縁層を介して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記反射層が画素ごとに形成され、前記第１電極と接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記反射層には前記着色粒子を離反させる電圧が印加されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記反射層が電源に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記反射層の少なくとも一部が前記第１の絶縁層から前記電気泳動層側に露出していることを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
画素ごとに複数の前記第１電極を有し、
前記複数の第１電極どうしは、これら第１電極より前記第１基板側の層に形成された第１接続電極により相互に接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
前記画素ごとに複数の前記第１電極および複数の前記第２電極を有し、
前記複数の第１電極どうしは、前記第１電極より前記第１基板側の層に形成された第１接続電極により相互に接続されており、
前記複数の第２電極どうしは、前記第２電極より前記第１基板側の層に形成された第２接続電極により相互に接続されている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】
前記反射層の表面が前記光を散乱させる散乱面になっていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１１】
前記反射層よりも前記第１基板側に前記反射層に向かって突出する複数の凸部が形成された第２の絶縁層を有し、
前記反射層の前記散乱面が前記複数の凸部の形状を反映させたものであることを特徴とする請求項１０に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１２】
前記反射層と前記第２基板との間に前記光を散乱させる散乱部材を有することを特徴とする請求項１から１１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１３】
前記反射層よりも前記第２基板側にカラーフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１４】
前記第２基板の前記電気泳動層側とは反対側の外面に拡散材が設けられていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項１５】
第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板との間に配置され、少なくとも分散媒と当該分散媒内に混入されたプラス又はマイナスに帯電した着色粒子とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側に画素ごとに形成され、画素ごと独立に駆動される第１電極と、前記第１電極に接続されるトランジスタと、前記第２基板の前記電気泳動層側に形成され前記第１電極よりも広い面積の透光性を有する対向電極と、前記第１基板上に形成され、前記第１電極よりも広い面積の光を反射させる反射層と、を備え、前記第２基板側から前記電気泳動層を見たときに視認される前記着色粒子の面積により階調を制御する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第１電極及び前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記着色粒子を前記第１電極側に引き寄せる第１の動作と、
前記第１電極及び前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記着色粒子を前記対向電極側に引き寄せる第２の動作と、
前記対向電極に印加する電位を基準として、前記第１電極に対してプラスの電圧を印加することにより、前記着色粒子を前記第１電極あるいは前記対向電極側に引き寄せる、第１のプリセット動作と、
前記第１のプリセット動作とは反対の極性の電圧を前記第１電極に印加することにより、前記着色粒子を前記第１電極あるいは前記対向電極側に引き寄せる、第２のプリセット動作と、を有し、
前記第１の動作及び前記第２の動作において、前記反射層に前記着色粒子をはじく電位を印加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１６】
第１基板及び第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板との間に配置され、少なくとも分散媒と当該分散媒内に混入されたプラス又はマイナスに帯電した着色粒子とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側に画素ごとに形成され、画素ごと独立に駆動される第１電極と、前記第１電極に接続されるトランジスタと、前記第２基板の前記電気泳動層側に形成され前記第１電極よりも広い面積の透光性を有する対向電極と、前記第１基板上に形成され、前記第１電極よりも広い面積の光を反射させる反射層と、を備え、前記第２基板側から前記電気泳動層を見たときに視認される前記着色粒子の面積により階調を制御する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記電気泳動表示装置は、
プラスに帯電した第１の前記着色粒子と、
前記第１の着色粒子と同色でマイナスに帯電した第２の前記着色粒子と、
前記第１基板の前記電気泳動層側に第２電極と、を有し、
前記第１電極及び前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記着色粒子を前記第１電極側に引き寄せる第１の動作と、
前記第１電極及び前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記着色粒子を前記対向電極側に引き寄せる第２の動作と、
前記第１電極及び前記第２電極に対して互いに異なる電圧あるいは同じ電圧を印加する第１のプリセット動作と、
前記第１のプリセット動作とは反対の極性の電圧を前記第１電極および前記第２電極に印加する第２のプリセット動作と、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１７】
前記電気泳動表示装置は、
前記第１電極に、前記対向電極に対してプラスの電圧を印加し、
前記第２電極に、前記対向電極に対してマイナスの電圧を印加することにより、
前記粒子を前記第１電極及び前記第２電極側に引き寄せる、第１のプリセット動作と、
前記第１電極に、前記対向電極に対してマイナスの電圧を印加し、
前記第２電極に、前記対向電極に対してプラスの電圧を印加することにより、前記第１の着色粒子及び前記第２の着色粒子を前記第１電極及び前記第２電極側に引き寄せる、第２のプリセット動作と、を有することを特徴とする請求項１６に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記第１のプリセット動作と前記第２のプリセット動作とを交互に実施することを特徴とする請求項１５または１６に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
請求項１から請求項１４に記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
【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、電気泳動表示装置の駆動方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子ペーパーなどの表示部として、電気泳動表示装置が用いられるようになっている。電気泳動表示装置は、分散媒に複数の電気泳動粒子が分散された電気泳動分散液を有する構成になっている。電気泳動表示装置は、電界を印加することで電気泳動粒子の分散状態が変化し、電気泳動分散液の光学特性が変化することを表示に利用した装置である。
【０００３】
このような電気泳動表示装置において、下記特許文献１，２に記載されているような３粒子を用いたカラー電気泳動表示装置の概念が提案されている。これらには、電荷が正に帯電した粒子、負に帯電した粒子、無帯電の粒子の３つの電極を用いて駆動されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９０９２号公報
【特許文献２】特開２００９−９８３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記文献には、１つのサブ画素内で２つの画素電極を用いて２つの帯電粒子を制御する概念が記載されているが、具体的な画素電極の形状やトランジスタの形状との関係が示されていない。カラー表示の電気泳動表示装置を実現するためには１つのサブ画素で明度および彩度の制御性に課題があり、フルカラー表示を行うことが困難である。そこで、カラー表示の電気泳動表示装置において、明度、彩度、色相の３つまたは少なくとも１つをアナログ的に制御する方法が望まれている。
【０００６】
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、帯電粒子の移動を制御することによって、明度、彩度、色彩の３つまたは少なくとも１つを制御することができ、良好な表示が行える電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法および電子機器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】
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置は、第１基板及び第２基板と、共通電極３３第１基板及び共通電極３３第２基板との間に配置され、少なくとも分散媒と当該分散媒内に混入されたプラスに帯電した第１の共通電極３３着色粒子と、共通電極３３第１の着色粒子と同色でマイナスに帯電した第２の共通電極３３着色粒子と、を有する電気泳動層と、共通電極３３第１基板の共通電極３３電気泳動層側に画素ごとに形成され、画素ごとに独立に駆動される第１電極と、共通電極３３第１電極に接続される第１のトランジスタと、共通電極３３第１基板の共通電極３３電気泳動層側に形成された第２電極と、共通電極３３第２電極に接続される第２の共通電極３３トランジスタと、共通電極３３第２基板の共通電極３３電気泳動層側に形成され共通電極３３第１電極よりも広い面積の透光性を有する対向電極と、共通電極３３第１基板上に形成され、光を反射させる共通電極３３第１電極よりも広い面積の反射層と、を備え、共通電極３３第２基板側から共通電極３３電気泳動層を見たときに視認される共通電極３３着色粒子の面積により階調を制御することを特徴とする。
【０００８】
上記構成では、着色粒子に帯電した極性と反極性の電圧を第１電極に印加することにより着色粒子を第１電極上に吸着させることができ、着色粒子に帯電した極性と同極性の電圧を第１電極に印加することにより着色粒子を対向電極側へと移動させることができる。第１電極と対向電極の面積は非対称であり、着色粒子の両基板上での分布面積も非対称となる。これにより、第２基板側から電気泳動層を見たときに視認される着色粒子の面積により階調を制御することができる。また、第１基板上に反射層を備えているので、第２基板側から入射した光が反射層において反射されて、白表示や表示の階調制御が可能となっている。
このように、反射層を設けるとともに着色粒子の面積を制御することによって、明度、彩度、色彩の３つ又は少なくとも１つを制御することができ、良好な表示が行える電気泳動表示装置が得られる。
【０００９】
また、反射層に対して電位の入力が可能とされている構成としてもよい。
例えば、第１電極に着色粒子を対向電極から移動させる時は、反射層に対して第１電極とは反極性の電圧又は対向電極と同一の電圧を印加することにより着色粒子が反射電極に吸着するのを防ぐ事（はじく事）ができる。逆に第１電極から対向電極に着色粒子を移動させる時は、同極性の電圧を印加する。これらにより反射電極が着色粒子をはじく事ができる。
【００１０】
また、反射層が第１電極よりの第１基板側に光透過性を有する第１絶縁層を介して配置されている構成としてもよい。
これによれば、反射層と第１電極とを平面的に重ねて形成することが可能となるので、反射層の面積を広くすることができ、第２基板側から入射した光をより多く反射させることができる。これにより、光の利用効率が向上し、より鮮明な白表示が可能となる。
【００１１】
また、反射層が画素ごとに形成され、第１電極と接続されている構成としてもよい。
これによれば、反射層を第１電極と同電位にすることができる。これによって、例えば、対向電極上で分布している着色粒子を第１電極側へと迅速に移動させることが可能になるとともに、第１電極上に集合している着色粒子を対向電極側へと迅速に移動させることが可能である。
【００１２】
また、前記反射層には前記着色粒子を離反させる電圧が印加されることが好ましい。
これによれば、着色粒子をはじくことができるので、着色粒子が反射電極に吸着するのを防止することができる。
【００１３】
また、反射層が電源に接続されている構成としてもよい。
これによれば、着色粒子を反射層上に集合させることなく所望の位置（第１電極側あるいは対向電極側）へと移動させることが可能である。
【００１４】
また、前記反射層の少なくとも一部が前記絶縁層から電気泳動層側に露出している構成としてもよい。
これによれば、反射層上に絶縁層が存在しないため、光を効率よく反射させることが可能である。
【００１５】
また、プラスに帯電した第１の前記着色粒子と、前記第１の着色粒子と同色でマイナスに帯電した第２の前記着色粒子と、前記第１基板の前記電気泳動層側に第２電極と、前記第２電極に接続される第２の前記トランジスタと、を有する構成としてもよい。
【００１６】
これによれば、例えば、第１電極にマイナスの電圧を印加し、第２電極にプラスの電圧を印加することにより、第１電極上にプラスに帯電した第１の着色粒子を集合させ、第２電極上にマイナスに帯電した第２の着色粒子を集合させることができる。これにより、白表示が得られ、表示をリセットする動作が可能となる。
また、第１電極及び第２電極に同時に同じ電圧（例えば、プラス電圧）を印加することにより、第１の着色粒子を対向電極上に移動させ、かつ、第２電極上に第２の着色粒子を集合させることができる。これにより、中間階調による表示が可能となる。
【００１７】
また、画素ごとに複数の第１電極を有し、複数の第１電極どうしは、これら第１電極より第１基板側の層に形成された第１接続電極により相互に接続されている構成としてもよい。
これによれば、第１接続電極を介して複数の第１電極に同じ電圧を同時に印加することができるので、各第１電極に対する印加電圧の制御が容易である。
【００１８】
また、画素ごとに複数の第１電極および複数の第２電極を有し、複数の第１電極どうしは、第１電極より第１基板側の層に形成された第１接続電極により相互に接続されており、複数の第２電極どうしは、第２電極より第１基板側の層に形成された第２接続電極により相互に接続されている構成としてもよい。
これによれば、第１接続電極を介して複数の第１電極に同じ電圧を同時に印加することができるとともに、第２接続電極を介して複数の第２電極に同じ電圧を同時に印加することができるので、各第１電極及び各第２電極のそれぞれに対する電圧印加の制御が容易である。
【００１９】
また、反射層の表面が光を散乱させる散乱面になっている構成としてもよい。
これによれば、反射層が光反射性及び光散乱性の両方の機能を兼ね備えたものとなり、部品点数の削減によるコスト削減が可能となる。
【００２０】
また、反射層よりも第１基板側に反射層に向かって突出する複数の凸部が形成された第２絶縁膜を有し、反射層の散乱面が複数の凸部の形状を反映させたものである構成としてもよい。
これによれば、第２絶縁膜上に反射層を成膜することで、反射層の表面を散乱面にすることができる。
【００２１】
また、反射層と第２基板との間に光を散乱させる散乱部材を有する構成としてもよい。
これによれば、第２基板側から入射した光は反射層にて反射され、散乱部材によって１回または複数回反射（散乱）された後に観測者側へと射出されることにより、明るさが高められて視認性の良好な表示が得られる。すなわち、より鮮明な白表示が可能になる。
【００２２】
また、反射層よりも第２基板側にカラーフィルターが設けられている構成としてもよい。
これによれば、第２基板側から入射してきた光がカラーフィルターに入射することで着色されて反射層によって電気泳動層側、第２基板側へと反射されることになる。この結果、より明るく視認性が良好なカラー表示が行える。
【００２３】
また、前記第２基板の前記電気泳動層側とは反対側の外面に拡散材が設けられている構成としてもよい。
これによれば、拡散材によって反射層において反射された反射光のうち、正反射光も散乱光とされて表示に用いることができるようになる。これにより、表示のぎらつき防止だけでなく、表示輝度も向上させることが可能である。
【００２４】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板との間に配置され、少なくとも分散媒と当該分散媒内に混入されたプラス又はマイナスに帯電した着色粒子とを有する電気泳動層と、第１基板の電気泳動層側に画素ごとに形成され、画素ごと独立に駆動される第１電極と、第１電極に接続されるトランジスタと、第２基板の電気泳動層側に形成され第１電極よりも広い面積の透光性を有する対向電極と、第１基板上に形成され、第１電極よりも広い面積の光を反射させる反射層と、を備え、第２基板側から電気泳動層を見たときに視認される着色粒子の面積により階調を制御する電気泳動表示装置の駆動方法であって、第１電極及び対向電極に対して電圧を印加することにより着色粒子を第１電極側に引き寄せる第１の動作と、第１電極及び対向電極に対して電圧を印加することにより着色粒子を対向電極側に引き寄せる第２の動作と、対向電極に印加する電位を基準として、第１電極に対してプラスの電圧を印加することにより、着色粒子を第１電極あるいは対向電極側に引き寄せる、第１のプリセット動作と、第１のプリセット動作とは反対の極性の電圧を第１電極に印加することにより、着色粒子を第１電極あるいは対向電極側に引き寄せる、第２のプリセット動作と、を有し、第１の動作及び第２の動作において、反射層に着色粒子をはじく電位を印加することを特徴とする。
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、第１基板及び第２基板と、第１基板及び第２基板との間に配置され、少なくとも分散媒と当該分散媒内に混入されたプラス又はマイナスに帯電した着色粒子とを有する電気泳動層と、第１基板の電気泳動層側に画素ごとに形成され、画素ごと独立に駆動される第１電極と、第１電極に接続されるトランジスタと、第２基板の電気泳動層側に形成され第１電極よりも広い面積の透光性を有する対向電極と、第１基板上に形成され、第１電極よりも広い面積の光を反射させる反射層と、を備え、第２基板側から電気泳動層を見たときに視認される着色粒子の面積により階調を制御する電気泳動表示装置の駆動方法であって、電気泳動表示装置は、プラスに帯電した第１の着色粒子と、第１の着色粒子と同色でマイナスに帯電した第２の着色粒子と、第１基板の電気泳動層側に第２電極と、を有し、第１電極及び対向電極に対して電圧を印加することにより着色粒子を第１電極側に引き寄せる第１の動作と、第１電極及び対向電極に対して電圧を印加することにより着色粒子を対向電極側に引き寄せる第２の動作と、第１電極及び第２電極に対して互いに異なる電圧あるいは同じ電圧を印加する第１のプリセット動作と、第１のプリセット動作とは反対の極性の電圧を第１電極および第２電極に印加する第２のプリセット動作と、を有することを特徴とする。
【００２５】
これによれば、着色粒子を第１電極側あるいは対向電極側へと移動させ、対向電極側から視認される着色粒子の面積により表示の階調を制御することができる。また、対向電極側から入射した光が反射層において対向電極側へと反射されることにより、より明るい表示が得られる。
このように、反射層を設けるとともに着色粒子の移動を制御することによって、明度、彩度、色彩の３つ又は少なくとも１つを制御することができ、良好な表示が行える電気泳動表示装置が得られる。
【００２６】
また、着色粒子を第１電極側に引き寄せる第１の動作において、対向電極に印加する電位を基準とし、反射層に第１電極と異なる極性または対向電極と同一の電圧を印加する方法としてもよい。
これによれば、着色粒子の移動を制御することができ、第１電極側へとスムーズに移動することができる。つまり、反射層に第１電極と異なる極性の電圧又は対向電極と同一電圧を印加することにより、反射層上の着色粒子をはじいて第１電極側へと移動させることができる。これにより、第１電極上へ着色粒子をすばやく集合させることができ、表示の切り替え時間を短縮することが可能である。
【００２７】
また、対向電極に印加する電位を基準として、前記第１電極に対してプラスの電圧を印加することにより、着色粒子を第１電極あるいは対向電極側に引き寄せる、第１のプリセット動作と、第１のプリセット動作とは反対の極性の電圧を第１電極に印加することにより、着色粒子を第１電極あるいは対向電極側に引き寄せる、第２のプリセット動作と、を有する方法としてもよい。
【００２８】
第１電極に同じ電圧を繰り返し印加すると、第１電極と対向電極との間にＤＣ電圧が印加される。これはプリセット時に着色粒子を第１電極側へと確実に引き寄せるための大きな電圧が印加され、画像書き込み時にはその逆極性で絶対値が同等以下の電圧が印加されることが原因である。そこで、単数あるいは複数の画像書き換えを実行するごとに第１電極に印加する極性を逆にすることにより、第１電極と対向電極との間に直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。すなわち、上記第１のプリセットと第２のプリセット動作を交互に用いる。
【００２９】
また、電気泳動表示装置は、プラスに帯電した第１の着色粒子と、第１の着色粒子と同色でマイナスに帯電した第２の着色粒子と、第１基板の電気泳動層側に第２電極と、を有し、第１電極及び第２電極に対して互いに異なる電圧を印加する第１のプリセット動作と、第１のプリセット動作とは反対の極性の電圧を第１電極および第２電極に印加する第２のプリセット動作と、を有する方法としてもよい。
【００３０】
単数あるいは複数の画像書き換え（第１のプリセット動作及び第２のプリセット動作）を実行するごとに第１電極及び第２電極に印加する極性を逆にすることにより、第１電極及び第２電極と対向電極との間に直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【００３１】
また、電気泳動表示装置は、第１電極に、対向電極に対してプラスの電圧を印加し、第２電極に、対向電極に対してマイナスの電圧を印加することにより、粒子を第１電極及び第２電極側に引き寄せる、第１のプリセット動作と、第１電極に、対向電極に対してマイナスの電圧を印加し、第２電極に、対向電極に対してプラスの電圧を印加することにより、第１の着色粒子及び第２の着色粒子を第１電極及び第２電極側に引き寄せる、第２のプリセット動作と、を有する方法としてもよい。
【００３２】
第１電極及び第２電極を有する場合にも、各電極に同じ電圧を繰り返し印加すると、第１電極及び第２電極と対向電極との間にＤＣ電圧が印加されて電極の腐食や電気泳動材料の劣化が生じてしまう。そこで、単数あるいは複数の画像書き換えを実行するごとに第１電極及び第２電極に印加する極性を反転させることにより、第１電極及び第２電極と対向電極との間に直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【００３３】
また、第１のプリセット動作と第２のプリセット動作とを交互に実施する方法としてもよい。
これによれば、第１電極及び第２電極と対向電極との間に直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【００３４】
本発明は、上記の電気泳動表示装置を備えた電子機器であることを特徴とする。
これによれば、先に記載の電気泳動表示装置を備えた構成とされているので、明るく視認性の良好な表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）は、電気泳動表示装置の全体構成を示す平面図、（ｂ）は、電気泳動表示装置の全体構成を示す等価回路図。
【図２】電気泳動表示装置における１画素の等価回路図。
【図３】電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図。
【図４】素子基板上の１画素における画素電極のレイアウトを示す一例。
【図５】１画素における素子基板上の構成をより詳細に示す平面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図。
【図７】画素電極への印加電圧の大きさに応じて正帯電粒子の分布状態が異なる場合を示す説明図。
【図８】表示色ごとの粒子の分布状態を示す断面図。
【図９】表示色ごとの粒子の分布状態を示す平面図。
【図１０】１粒子系の電気泳動表示装置を駆動する際のタイミングチャート。
【図１１】複数のサブ画素からなる１画素を概略的に示す図。
【図１２】第２実施形態の電気泳動表示装置の１画素における概略構成を示す断面図。
【図１３】電気泳動表示装置の全体構成を示す等価回路図。
【図１４】電気泳動表示装置の１画素における素子基板の構成を詳細に示す平面図。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図１６】表示色ごとの粒子の分布状態を示す断面図。
【図１７】２粒子系の電気泳動装置を駆動する際のタイミングチャート。
【図１８】２粒子系の電気泳動装置を駆動する際のタイミングチャート。
【図１９】（ａ）〜（ｄ）は、素子基板の変形例を示す断面図。
【図２０】画素電極の変形例を示す平面図。
【図２１】対向基板側にカラーフィルターを設けた場合の概略構成を示す断面図。
【図２２】光散乱性が付与された反射電極を有する素子基板の概略構成を示す断面図。
【図２３】光散乱性が付与された反射電極及び散乱粒子を有する素子基板の概略構成を示す断面図。
【図２４】（ａ）は、光拡散板を有する電気泳動表示装置の１画素における概略構成を示す断面図、（ｂ）は光拡散板の概略構成を示す断面図、（ｃ）は光拡散板の概略構成を示す平面図。
【図２５】画素電極の数によって異なる１画素における表示状態を示す図であって、（ａ）１画素内に画素電極が複数ある場合、（ｂ）は１画素内に画素電極が１つのみ配置されている場合について示す図。
【図２６】本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図、（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図、（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図、（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態の電気泳動表示装置として、１粒子系の電気泳動表示装置の構成について述べる。
図１（ａ）は、電気泳動表示装置の全体構成を示す平面図である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３００が対向基板３１０よりも大きな平面寸法を有しており、対向基板３１０よりも外側に張り出した素子基板３００上に２つの走査線駆動回路６１と２つのデータ線駆動回路６２とが外部機器と接続するためのフレキシブル基板２０１，２０２上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）実装（あるいはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）実装）されている。そして、走査線駆動回路６１が実装されたフレキシブル基板２０１が、素子基板３００の一短辺に沿った辺縁部に形成された端子形成領域に、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）やＡＣＦ（異方性導電フィルム）等を介して実装されている。ここで、素子基板３００は、後述する第１基板３０を基体として構成され、対向基板３１０は、後述する第２基板３１を基体として構成されている。
【００３７】
また、データ線駆動回路６２が実装されたフレキシブル基板２０２が、素子基板３００の一長辺に沿った辺縁部に形成された端子形成領域に、ＡＣＰやＡＣＦ等を介して実装されている。各端子形成領域には、それぞれ複数の接続端子が形成されており、各々の接続端子に対して表示部５から延びる後述の走査線やデータ線が接続されている。
【００３８】
また、素子基板３００と対向基板３１０とが重なる領域に表示部５が形成されており、表示部５から延びる複数の配線（走査線６６やデータ線６８）は、走査線駆動回路６１及びデータ線駆動回路６２が実装されている領域に延出され、当該実装領域に形成された接続端子に接続されている。そして、かかる接続端子に対してフレキシブル基板２０１，２０２がＡＣＰやＡＣＦを介して実装されている。
【００３９】
図１（ｂ）は、電気泳動表示装置の全体構成を示す等価回路図である。
図１（ｂ）に示すように、電気泳動表示装置１００の表示部５には、複数の画素４０がマトリクス状に配列されている。表示部５の周辺には、走査線駆動回路６１およびデータ線駆動回路６２が配置されている。走査線駆動回路６１およびデータ線駆動回路６２は、それぞれコントローラー（不図示）と接続されている。コントローラーは、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、走査線駆動回路６１およびデータ線駆動回路６２を総合的に制御する。
【００４０】
表示部５には走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素４０が設けられている。
【００４１】
走査線駆動回路６１は、複数の走査線６６を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラーの制御のもと、各走査線６６を順次選択し、画素４０に設けられた選択トランジスタ（第１のトランジスタ）ＴＲｓ（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。データ線駆動回路６２は、複数のデータ線６８を介して各々の画素４０に接続されており、コントローラーの制御のもと、画素４０の各々に対応する画素データを規定する画像信号を画素４０に供給する。
【００４２】
図２は、電気泳動表示装置における１画素の等価回路図である。
表示部５には、複数の走査線６６（ｍ、ｍ＋１、…）と複数のデータ線６８（ｎ、ｎ＋１、…）との交点位置に対応して複数の画素４０が設けられている。
１画素（画素４０）における画素回路は、電気光学材料としての電気泳動層３２と、スイッチング動作を行って電気泳動層３２に電圧を印加させるための選択トランジスタＴＲｓと、を含んでそれぞれ構成されている。
【００４３】
各画素４０における選択トランジスタＴＲｓは、ゲートに走査線６６が接続され、ソースにデータ線６８が接続され、ドレインに接続電極４４を介して電気泳動層３２（画素電極３５）が接続されている。
【００４４】
接続電極４４は、選択トランジスタＴＲｓのドレインに接続されるとともに複数の画素電極（第１電極）３５に接続されている。
なお、図２では保持容量を記載していないが保持容量を付加した等価回路であってもよい。
【００４５】
図３は、電気泳動表示装置の概略構成を示す断面図である。
図３に示すように、電気泳動表示装置１００は、第１基板３０及び画素電極３５を含む素子基板３００と、第２基板３１及び対向電極３７を含む対向基板３１０との間に電気泳動層３２が挟持されてなるものである。
【００４６】
図４は、素子基板上の１画素における画素電極のレイアウトを示す一例である。
図４に示すように、画素４０内には平面視円形状の複数の画素電極３５が配置されている。ここで、画素電極３５の配列は、等間隔に配列されていてもよいが、不規則な配列にしておくことにより、画素電極３５の境界がスジとなって現れる表示スジの発生を防止することができる。
【００４７】
図５は、１画素における素子基板上の構成をより詳細に示す平面図であり、図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。
図５及び図６に示すように、第１基板３０上には画素４０ごとに、選択トランジスタＴＲｓ、接続電極４４、ゲート絶縁膜４１ｂ、第１層間絶縁層４２Ａ、第２層間絶縁層４２Ｂ、反射電極（反射層）３６、保護層４３、および複数の画素電極３５が設けられている。
【００４８】
選択トランジスタＴＲｓのゲートに走査線６６が接続され、ソースにデータ線６８が接続され、ドレインに接続電極４４が接続されている。
【００４９】
接続電極４４は、選択トランジスタＴＲｓのソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄと同層に形成されており、幹部４４１と当該幹部４４１によって連結された複数の枝部４４２とを有してなり、全体として平面視櫛歯形状を呈している。なお、図５中には６本の枝部４４２を図示しているがこれに限られたものではない。
【００５０】
第１基板３０上には、画素４０ごとに選択トランジスタＴＲｓの一部を構成するゲート電極４１ｅが形成されている。ゲート電極４１ｅは、厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる。このゲート電極４１ｅを覆うようにして第１基板３０の表面全体に酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜４１ｂが形成され、ゲート電極４１ｅの直上に厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯ（Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの酸化物）からなる半導体層４１ａが形成されている。
【００５１】
ゲート絶縁膜４１ｂ上には、厚さ３００ｎｍのＡｌからなるソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄがゲート電極４１ｅおよび半導体層４１ａと一部重なるようにそれぞれ設けられている。ソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄは半導体層４１ａに一部乗り上げるようにして形成されている。また、同じく厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる接続電極４４がゲート絶縁膜４１ｂ上に形成されている。この接続電極４４は、ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄと同時にパターン形成されるものでドレイン電極４１ｄと接続されている。
【００５２】
ここで、選択トランジスタＴＲｓとしては、ａ−ＳｉＴＦＴ、ポリＳｉＴＦＴ、有機ＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ等が使用可能である。構造もトップゲート、ボトムゲート構造共に可能である。
【００５３】
さらに、第１基板３０上には、選択トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄ及びソース電極４１ｃ、接続電極４４を覆うようにして第１層間絶縁層４２Ａが形成されている。第１層間絶縁層４２Ａ上には、接続電極４４と対向する位置に下層の接続電極４４の一部を露出させる貫通孔１１ａが設けられている。この第１層間絶縁層４２Ａ上にはその表面全体を覆うようにして第２層間絶縁層４２Ｂが形成されている。
【００５４】
第１層間絶縁層４２Ａおよび第２層間絶縁層４２Ｂは、酸化膜や窒化膜などからなり、選択トランジスタＴＲｓおよび接続電極４４を覆うようにして基板面全体に形成されている。第２層間絶縁層４２Ｂの表面には、各画素４０ごとに画素領域の略全体を占める大きさを有する反射電極３６が形成されている。また、各画素毎の反射電極３６は画素電極３５に接続されており、それぞれ独立に設けられている。
【００５５】
反射電極３６は、第１層間絶縁層４２Ａおよび第２層間絶縁層４２Ｂを貫通して形成された貫通孔１１ａ、１１ｂを介して当該貫通孔１１ａ，１１ｂから露出する接続電極４４に接続されている。反射電極３６は画素領域の形状に倣って平面視略矩形状を呈している。この反射電極３６はＡｌ等の金属等の反射性の材料を用いて形成され、対向基板３１０側から入射した光を反射させて再び対向基板３１０側へと戻す機能を有する。反射電極３６上には第１基板３０の表面全体を覆うようにして光透過性を有する保護層４３が形成されている。
【００５６】
保護層４３は、厚さ３μｍの感光性アクリルからなり、平坦化層としても機能する。保護層４３の接続電極４４と対応する位置には、上記した貫通孔１１ａ，１１ｂとともにコンタクトホールＨ１を形成する貫通孔１１ｃが形成されている。保護層４３の表面には画素４０ごとに複数の画素電極３５が形成されている。
【００５７】
画素電極３５は、保護層４３に形成された貫通孔１１ｃを介して貫通孔１１ｂ内に存在する反射電極３６の表面を覆うようにして形成されており、反射電極３６と接続（接触）した状態にある。つまり、各画素電極３５は、コンタクトホールＨ１を介して下層の接続電極４４と電気的に接続され、トランジスタＴＲｓのスイッチング動作により各画素電極３５に所定の電圧が印加されるようになっている。
【００５８】
画素電極３５は、平面視円形状に形成されており、その直径はセルギャップ（画素電極３５と対向電極３７との距離）よりも小さい長さに設定され、本実施形態ではセルギャップの１／２以下の長さに設定されている事が望ましい。これにより、第２基板３１側から見たときの最小ドットの大きさを小さくすることができ、明るい表示が可能となる。これは画素電極３５の面積を狭くし、反射電極３６の面積を広くするからである。ここで、画素電極３５は平面視円形状に形成されているが多角形でも構わない。また、１画素内に配置される複数の画素電極３５の総面積は１画素の面積の１／４以下である事が好ましい。
【００５９】
ここで、画素電極３５が厚さ５０ｎｍのＩＴＯからなり、第２層間絶縁層４２Ｂが厚さ３００ｎｍのシリコン窒化膜からなり、保護層４３が厚さ１μｍの感光性アクリルからなり、接続電極４４及び反射電極３６が厚さ３００ｎｍのＡｌからなり、第１基板３０が厚さ０．５ｎｍのガラス又はＰＥＴ基材からなっている。
【００６０】
図３に戻って、電気泳動層３２を介して素子基板３００と対向する対向基板３１０は、第２基板３１とその表面（第１基板３０と対向する内面）の略全体を覆う対向電極３７とを有して構成されている。対向電極３７は平面視で画素電極３５及び反射電極３６を覆い、画素電極３５及び反射電極３６より広く形成されており、ここでは第２基板３１の少なくとも表示に寄与する部分を覆う領域に形成されている。
ここで、対向電極３７が厚さ１００ｎｍのＩＴＯからなり、第２基板３１が厚さ０．５ｎｍのガラス又はＰＥＴ基材からなる。
ここで画素電極３５と対向電極３７はそれらのフェルミ準位差が小さくなるように材料選定されている。その差分がＤＣ電圧となり、電極の腐食を引き起こすからである。例えばＩＴＯとＡｌでは腐食が起こる事が知られている。このため、例えば両電極の材料を同一とする事が最も望ましい。また、図３において画素電極３５を用いない構成も可能である。しかし、反射電極３６と対向電極３７が不透明と透明電極であり、異なる材料となるため画素電極３５を具備させる構成が好適である。
又、以上述べた材料、厚さ等はそれに限るものではない。
【００６１】
素子基板３００と対向基板３１０との間にはシール材（図示略）が配置されている。材料には液晶装置のシール材と同様の材料が用いられ、ＵＶ硬化型のアクリル系材料が用いられる。あるいは熱硬化型のエポキシ系樹脂を用いても構わない。そして、素子基板３００、対向基板３１０、シール材によって囲まれた領域に電気泳動材料が封入されている。
【００６２】
素子基板３００と対向基板３１０との間に配置される電気泳動層３２は、透明な分散媒２１中にプラスに帯電した黒色の正帯電粒子（着色粒子）２７（Ｂｋ）が多数混在されてなる。正帯電粒子２７（Ｂｋ）等の帯電した粒子は、電気泳動層３２中において電気泳動粒子として振る舞う。電気泳動粒子は、画素電極３５と対向電極３７との電位差に基づいて移動する。
【００６３】
次に、１粒子系の電気泳動表示装置の動作原理について述べる。
図７（ａ）、（ｂ）は、画素電極への印加電圧の大きさに応じて正帯電粒子の分布状態が異なる場合を示す説明図である。
【００６４】
画素電極３５に対して大きさの異なる電位を入力した場合に、正帯電粒子２７（Ｂｋ）がどのように対向電極３７上に配置されるかを考える。対向電極３７には共通電位としてグランド電位が入力される。本実施形態の反射電極３６は画素電極３５と同じ電圧が印加されている。
【００６５】
ここでは、まず画素電極３５にマイナスの電圧を印加し、全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を画素電極３５上に電気的に吸着させた後、画素電極３５に大きさの異なるプラスの電圧を印加して正帯電粒子２７（Ｂｋ）の電気泳動層３２内での分布状態を制御する。このとき反射電極３６上には保護層４３が形成されており、正帯電粒子２７（Ｂｋ）に印加される電圧はその層の寄与分だけ低減される。画素電極３５の電圧はそのまま正帯電粒子２７（Ｂｋ）に印加される。このため画素電極３５上に効率良く正帯電粒子２７（Ｂｋ）を吸着する事ができる。
【００６６】
また、画素電極３５に印加される正の電圧のうち、対向電極３７の電位を基準とし、絶対値が最大となる電圧をプラス電圧ＶＨ（以下、正の最大値とも称する）、負の電圧のうち絶対値が最大となる電圧を電圧ＶＬ（以下、負の最大値とも称する）とする。
なお、「電極に電圧を供給する」とは、「電極に対して、グランド電位との間で当該電位を生じさせるような電位を供給する」ことと同義である。
【００６７】
図７（ａ）に示すように、画素電極３５に大きなプラス電圧ＶＨ（正の最大値）を印加すると、このプラス電圧ＶＨに対応する電位と対向電極３７のグランド電位との電位差（電圧）に起因する電界によって、画素電極３５と対向電極３７との間に大きな電界が生じる。このため、典型的にはほぼ全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）が対向電極３７側へと移動する。
【００６８】
また、正帯電粒子２７（Ｂｋ）は、画素電極３５からの斜め電界（画素電極３５から、第１基板３０の法線に対して傾いた方向に出る電気力線を有する電界）によって、第２基板３１に平行な方向に広い範囲に分散することになる。よって、図２（ａ）では画素全体に黒表示を表現することができる。
【００６９】
これに対して、図７（ｂ）に示すように、画素電極３５に中程度の大きさのプラス電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加すると、画素電極３５と対向電極３７との間の電位差（電圧）は図２（ａ）の場合より小さくなるため、プラスに帯電した粒子２７（Ｗ）は対向電極３７側であまり広がらずに分布する。これは、以下の理由による。
【００７０】
すなわち、正帯電粒子２７（Ｂｋ）は斜め電界でも移動するが、もともとの電界が大きくないため斜め電界も大きくはならない。よって、正帯電粒子２７（Ｂｋ）の第２基板３１に平行な方向についての移動量が少なくなり、正帯電粒子２７（Ｂｋ）が狭い範囲に集中してスポット的な分布を実現できる。また、移動する粒子数も少なくなる。よって、ここでは図７（ａ）で示すよりも小さい面積の黒表示が表現できる。
また、反射電極３６には画素電極３５と同じ電位が入力されているため、反射電極３６上には正帯電粒子２７（Ｂｋ）が吸着せず、対向電極３７側へとスムーズに移動する。
【００７１】
なお、対向電極３７側に正帯電粒子２７（Ｂｋ）を移動させない場合、つまり画素電極３５にマイナスの電圧を印加してすべての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を画素電極３５上に集めた場合には、透明な分散媒２１（Ｔ）を介して反射電極３６にて反射された光（白色光）の色が第２基板３１側から視認されるため、画素全体が白表示になる。
なお、本実施形態では、対向基板３１０側から入射した光が第１基板３０側に配置された反射電極３６により反射されてより鮮明な白表示が得られる。
【００７２】
このように対向電極３７上に分布する正帯電粒子２７（Ｂｋ）の数と分布状態（分布領域）を制御することで黒表示または白表示、あるいは黒から白までの中間階調の表示を制御できる。また、この画素電極３５を１つの画素内で島状に複数設けることにより、より制御性良く表示をコントロールできる。
【００７３】
次に、１粒子系の電気泳動表示装置による実際の表示動作について述べる。
図８（ａ）〜（ｃ）は、表示色ごとの粒子の分布状態を示す断面図である。図９は、表示色ごとの粒子の分布状態を示す平面図である。なお、図８（ａ）〜（ｃ）では、１つの画素に着目して図示しており、各画素内の画素電極３５の数、および反射電極３６上の絶縁膜としての保護層４３は省略してある。ここでは、対向電極３７にはグランド電位が入力される。反射電極３６には図７と同様に画素電極３５と同一電圧が印加される。
【００７４】
図８（ａ）は白表示のときの粒子の分布状態を示す。
ここでは、各画素電極３５にマイナスの電圧ＶＬを印加している。すると、プラスに帯電した正帯電粒子２７（Ｂｋ）は各画素電極３５上に吸着する。外部から入射した光は画素電極３５の周囲に存在する反射電極３６にて反射されて対向電極３７側から出光する。つまり、全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）が画素電極３５上に吸着しているので、対向電極３７側から入射した光は反射電極３６において反射されて対向電極３７側へと戻ることになる。
よって、この状態で対向電極３７側から電気泳動層３２を見ると、反射光によって画素全体が白表示となる（プリセット状態）（図９（ａ））。
【００７５】
図８（ｂ）は黒表示のときの粒子の分布状態を示す。
白表示から黒表示へ表示を切り替える場合は、各画素電極３５にプラスの電圧ＶＨを印加する。すると、プラスに帯電した正帯電粒子２７（Ｂｋ）は全て対向電極３７側へと移動し２次元あるいは３次元的に分布する。黒色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）の分布領域２７Ｒは画素領域全体を占めている。よって、外部から入射した光は対向電極３７上に分布する正帯電粒子２７（Ｂｋ）にて吸収されるため、黒表示となる（図９（ｂ））。
【００７６】
図８（ｃ）はグレー表示のときの粒子の分布状態を示す。
ここでは、まず図８（ａ）に示した状態から画素電極３５に所定の電圧を印加する。
すべての正帯電粒子２７（Ｂｋ）が各画素電極３５上に吸着した状態（プリセット状態）で、画素電極３５に黒表示のときに印加したプラス電圧ＶＨよりも小さいプラス電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加すると、画素電極３５上の正帯電粒子２７（Ｂｋ）の一部が対向電極３７側へと移動する。これにより、画素電極３５に対向する対向電極３７上の所定領域には小さな黒ドットが複数形成され、これら黒ドットの間に分散媒２１が存在する。ここでは、正帯電粒子２７（Ｂｋ）による黒表示が画素領域全体のおよそ１／２の面積を占めている。また、正帯電粒子２７（Ｂｋ）の分布領域２７Ｒ以外の領域の面積、つまり、画素領域全体のおよそ１／２の面積は反射光による白表示が占めている。黒ドット間の分散媒２１（Ｔ）を透過して反射電極３６にて反射された光が再び対向電極３７側へと戻ることにより、この領域では白を表現することができる。
【００７７】
対向電極３７上では正帯電粒子２７（Ｂｋ）が２次元あるいは３次元的に分布して、正帯電粒子２７（Ｂｋ）による黒ドットの領域と、反射光による白色の領域とが混在するので、この状態で対向電極３７側から電気泳動層３２を見ると、全体としてはグレー表示となる。つまり、入射光は、黒色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）において吸収される成分と、反射電極３６において反射される成分とを含んでおり、これら成分を足し合わせると、全体としてグレー表示となる（図９（ｃ））。
【００７８】
他の表現を用いると、対向電極３７上に存在する正帯電粒子２７（Ｂｋ）によって反射電極３６の一部が一部隠れることで対向基板３１０側から射出する反射光の出光量が減ることから、明るさが抑えられたグレー表示となる。
【００７９】
また、対向電極３７側への正帯電粒子２７（Ｂｋ）の移動量および分布範囲の制御は、画素電極３５、対向電極３７、反射電極３６間の距離や画素電極３５の大きさ等の設計要因や印加電圧によって可能である。また、上記では各画素電極３５に印加する電圧の大きさで正帯電粒子２７（Ｂｋ）の移動量および分布範囲を制御したが、電圧の印加時間の長短でも制御することが可能である。
【００８０】
明度の制御は、対向電極３７の外側から電気泳動層３２を見たときに視認される粒子の面積により行なわれる。視認される面積とは、粒子の２次元、３次元的分布を含めて実際に視認される実効的な面積を示す。
【００８１】
なお、上記表示状態において、黒色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）の分布領域と白色の反射領域との周辺部では完全な黒表示、白表示にはならないが、正帯電粒子２７（Ｂｋ）の分布領域を視認したときの実効的な面積で諧調を制御し、明度と彩度との制御を行う。
このように、明度、彩度、またはグレー表示は、結果として対向電極３７の外部から電気泳動層３２を見たときに視認される正帯電粒子２７（Ｂｋ）の移動量および分布の実行的な面積により制御されることになる。
【００８２】
なお、上記においては白表示のプリセット状態から次の表示を行うこととしたが、黒表示のプリセット状態から次の表示を行うこととしてもよい。黒表示のプリセット状態は図８（ｂ）に示したように、画素電極３５にプラス電圧ＶＨを印加することにより得られる。黒表示から次の表示に移行する際には、画素電極３５にマイナス電圧を印加して対向電極３７から黒色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）を引き抜く量を制御して表示を行うこととなる。
【００８３】
電気泳動層３２内に存在する電気泳動粒子が黒色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）のみなので、白表示プリセットおよび黒表示プリセットのうちどちらのプリセット動作を用いても、一方の表示色によるプリセット動作のみを使い続けると対向電極３７と画素電極３５との間にＤＣ電圧が印加される。これは、画素電極３５にプリセット時に大きな電圧が必ず印加され、画像書き込み時にはその逆極性で絶対値が同等以下の電圧が印加されることが原因である。
【００８４】
対向電極３７と画素電極３５との間にＤＣ電圧が印加されると、電極の腐食や電気泳動材料の劣化が生じてしまう。これを避けるために、白表示プリセット動作（図８（ａ））、黒表示プリセット動作（図８（ｂ））を単数または複数の画像書き換えを実施するごとに切り替えてもよい。
【００８５】
図１０は、１粒子系の電気泳動表示装置を駆動する際のタイミングチャートである。
対向電極３７にグランド電位（Ｖｃｏｍ）を印加し、この状態で画素電極３５に所定の電圧を印加する。
【００８６】
［グレー表示］
図１０に示すように、プリセット期間Ｔ１１においては、まず、走査線６６に選択電圧Ｖｇｈを印加して、データ線６８を介して各画素電極３５にマイナス電圧ＶＬ（負の最大値）を印加することにより、図８（ａ）で示したように各画素電極３５上に全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を吸着させる。このようにして画素４０内を白表示とし、初期状態にする。
【００８７】
書き込み期間Ｔ１２においては、走査線６６に選択電圧Ｖｇｈを印加して、データ線６８を介して各画素電極３５にプラス電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加することにより、図８（ｃ）に示したように、画素電極３５に吸着していた正帯電粒子２７（Ｂｋ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。これにより、対向基板３１０側から見ると混在する黒ドット領域と白領域とが視認されてグレー表示となる。
【００８８】
表示保持設定期間Ｔ１３においては、走査線６６に選択電圧Ｖｇｈを印加し、画素電極３５にＶｃｏｍを印加しデータ線６８、画素電極３５の電位をＶｃｏｍとする。これでＴ１３期間の動作は終了する。その後の表示保持期間Ｔ１４では、画素電極３５、反射電極３６、対向電極３７をすべてハイインピーダンス（電圧無印加）状態にする。これにより、表示を書き換えることなく保持できる。この状態では電力は消費されない。
表示保持設定期間Ｔ１３でデータ線６８、画素電極３５、対向電極３７の電位を同一とした。仮にデータ線６８の電位が画素電極３５のそれと異なっており、その後のＴ１４期間に選択トランジスタＴＲｓの光リーク等によるリーク電流でデータ線６８の電位が画素電極３５に書き込まれると、結果として表示が書きかわる。これを防止するためである。
【００８９】
［白表示］
白表示を行う場合、まず、白表示プリセットを実施する。
図１０に示すように、プリセット期間Ｔ２１では、上記したプリセット期間Ｔ１１と同様に、走査線６６に選択電圧Ｖｇｈを印加し、データ線６８を介して各画素電極３５にマイナス電圧ＶＬ（負の最大値）を印加する。これにより、図８（ａ）で示したように各画素電極３５上に全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を吸着させて、画素４０内を白表示とし、初期状態に戻す。
対向電極３７側から入射した光が反射電極３６において反射されることにより画素４０が白表示となる。
【００９０】
書き込み期間Ｔ２２では、プリセット期間Ｔ２１において白表示にしたので、この白表示を保持させるための電圧（Ｖｃｏｍ）を画素電極３５に印加する。
さらに、続く表示保持設定期間Ｔ２３においてはＴ１３同様の電圧を印加する。さらに表示保持期間Ｔ２４においてはＴ１４と同様とした。
【００９１】
［黒表示］
ここでは黒表示プリセットを実施する。
図１０に示すように、プリセット期間Ｔ３１では、上記したプリセット期間Ｔ３１と同様に、走査線６６に選択電圧Ｖｇｈを印加し、データ線６８を介して各画素電極３５にプラス電圧ＶＨ（正の最大値）を印加する。これにより、図８（ｂ）で示したように画素電極３５上に吸着していた正帯電粒子２７（Ｂｋ）が対向電極３７側に移動して、全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）が対向電極３７上において２次元あるいは３次元的に分布する。このようにして、画素領域全体に分布する正帯電粒子２７（Ｂｋ）により、画素４０内が黒表示となる。
【００９２】
書き込み期間Ｔ３２では、プリセット期間Ｔ３１において黒表示にしたので、この黒表示を保持させるための電圧（Ｖｃｏｍ）を画素電極３５に印加する。
さらに、続く表示保持設定期間Ｔ３３、表示保持設定期間Ｔ３３においてＴ２３、Ｔ２４と同様の電圧を印加する。
【００９３】
上記したように、異なる色表示を続けて行う場合に、プリセット動作及び書き込み動作を続けて行うのではなく、各動作の間に保持動作を実行してもよい。保持状態は実質的に画素電極３５に画像を書き換える電圧が外部から印加されない状態をさす。
【００９４】
また、画素電極３５への印加電圧の大小は一例である。なぜなら、印加電圧の大きさは画素電極３５と対向電極３７との距離、画素電極３５の大小や電気泳動材料によっても変わるからである。また、Ｔ３１で黒表示プリセットを用いたが、白表示プリセットを用いてその後黒表示を行なっても良い。また、白と黒表示プリセットを交互に切り替えても良い。その周期は１画面ごと、複数画面ごとのどちらでも良い。
また、ここでＶｃｏｍはグランド電位に限らず、共通電位、基準電位の意味でもある。
【００９５】
上述したように、本実施形態では、素子基板３００側に光を反射させる反射電極３６が設けられている。対向基板３１０側から入射した光は反射電極３６によって反射されて観測者側へと出射する。この反射光は白色光であり、この白色光の制御によって白表示や表示の階調制御が可能である。また、表示保持設定期間に選択トランジスタを導通させてＶｃｏｍを画素電極３５に書き込んだが、後に図１７で示すように、データ線６８をＶｃｏｍとするだけでも良い。
【００９６】
また、反射電極３６は後述の図１４，１５のように独立な電位の入力が可能な構成としても良い。例えば、正帯電粒子２７（Ｂｋ）を画素電極３５に吸着させるときは、対向電極３７と同一電位を、対向電極３７に吸着させるときは画素電極３５と同一極性の電圧を印加する。これにより反射電極３６で正帯電粒子２７（Ｂｋ）をはじく事ができる。これで、正帯電粒子２７（Ｂｋ）が反射電極３６に吸着するという不具合を解消する。
【００９７】
また、選択トランジスタＴＲｓ上に反射電極３６を形成することにより、選択トランジスタＴＲｓへの光の入射が防止されて動作不良が発生するのを防ぐことができる。さらに、選択トランジスタＴＲｓ上でも光を反射させることが可能なため、有効表示領域が実質的に増加し、より多くの光を取り出すことができる。
【００９８】
本実施形態の電気泳動表示装置１００によれば、より明るく輝度の高い表示が得られ、視認性の良好な表示が行える。着色粒子の帯電の極性はプラスでもマイナスでも構わない。
【００９９】
図１１は、複数のサブ画素からなる１画素を概略的に示す図である。
図１１（ａ）〜（ｅ）に示すように、１画素が複数のサブ画素より構成されていてもよい。各サブ画素Ｓに対応する色は、電気泳動材料として各サブ画素Ｓの電気泳動層３２内に混在させる着色粒子の色や分散媒の色を変更することによって実現することができる。
【０１００】
図１１（ａ）に示す画素４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのサブ画素Ｓ（Ｒ），Ｓ（Ｇ），Ｓ（Ｂ）により構成されている。平面視矩形状を呈する各サブ画素Ｓ（Ｒ），Ｓ（Ｇ），Ｓ（Ｂ）が互いに長辺方向が平行となるように並べて配置されている。
【０１０１】
図１１（ｂ）に示す画素４０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の４つのサブ画素Ｓ（Ｒ），Ｓ（Ｇ），Ｓ（Ｂ）、Ｓ（Ｗ）により構成されている。平面視正方形状を呈する各サブ画素Ｓ（Ｒ），Ｓ（Ｇ），Ｓ（Ｂ）、Ｓ（Ｗ）が上下左右に配置されている。
【０１０２】
図１１（ｃ）に示す画素４０は、Ｒ（赤）、Ｗ（白）の２つのサブ画素Ｓ（Ｒ）、Ｓ（Ｗ）により構成されている。
【０１０３】
図１１（ｄ）に示す画素４０は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３つのサブ画素Ｓ（Ｃ）、Ｓ（Ｍ）、Ｓ（Ｙ）により構成されている。
【０１０４】
図１１（ｅ）に示す画素４０は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｗ（ホワイト）の４つのサブ画素Ｓ（Ｃ）、Ｓ（Ｍ）、Ｓ（Ｙ）、Ｓ（Ｗ）により構成されている。
【０１０５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の電気泳動表示装置として、２粒子系の電気泳動表示装置の構成について述べる。
図１２は、第２実施形態の電気泳動表示装置の１画素における概略構成を示す断面図である。
図１２に示すように、本実施形態における電気泳動表示装置２００は、素子基板３００と対向基板３１０との間に２粒子系の電気泳動層３２を挟持してなる。電気泳動層３２は、透明な分散媒２１（Ｔ）中に、マイナスに帯電した黒色の正帯電粒子（第１の着色粒子）２７（Ｂｋ）と黒色の負帯電粒子（第２の着色粒子）２６（Ｂｋ）が混在されている。正負に帯電した粒子２６，２７は電気泳動層３２中において電気泳動粒子として振る舞う。
【０１０６】
そして、画素電極３５Ａにマイナスの電圧を印加すると正帯電粒子２７（Ｂｋ）が画素電極（第１電極）３５Ａ上に集められ、画素電極（第２電極）３５Ｂにプラスの電圧を印加すると、負帯電粒子２６（Ｂｋ）が画素電極３５Ｂ上に集められる。
なお、対向電極３７には共通電位としてグランド電位が入力され、反射電極（反射層）３８は対向電極３７と同電位とされている。
【０１０７】
そして、画素電極３５Ａ及び画素電極３５Ｂにそれぞれ印加する電圧の大きさを制御することによって、対向電極３７側から電気泳動層３２を見たときに視認される負帯電粒子２６（Ｂｋ）の面積と、正帯電粒子２７（Ｂｋ）の面積とにより、階調が制御される。
【０１０８】
図１３は、電気泳動表示装置２００の全体構成を示す等価回路図である。
図１３に示すように、電気泳動表示装置２００は、第１基板３０上に複数の走査線６６（ｍ、ｍ＋１、…）と複数の第１データ線６８Ａ（Ｎ（Ａ）、Ｎ＋１（Ａ）、…）、第２データ線６８Ｂ（Ｎ（Ｂ）、Ｎ＋１（Ｂ）、…）とが設けられている。ここで、本実施形態の走査線６６は、表示領域において２つに分岐する第１走査線６６Ａ及び第２走査線６６Ｂを有する。
【０１０９】
各画素４０Ａ、画素４０Ｂ内には、２つの選択トランジスタ（第１のトランジスタ）ＴＲ１、選択トランジスタ（第２のトランジスタ）ＴＲ２と、電気泳動材料としての電気泳動層３２と、２つの画素電極（第１電極）３５Ａおよび画素電極（第２電極）３５Ｂと、対向電極３７と、接続電極（第１接続電極）４４Ａと、接続電極（第２接続電極）４４Ｂとが備えられている。
【０１１０】
選択トランジスタＴＲ１は、ゲートに第１走査線６６Ａが接続され、ソースに第１データ線６８Ａが接続され、ドレインに接続電極４４Ａを介して画素電極３５Ａが接続されている。
選択トランジスタＴＲ２は、ゲートに第２走査線６６Ｂが接続され、ソースに第２データ線６８Ｂが接続され、ドレインに接続電極４４Ｂを介して画素電極３５Ｂが接続されている。
【０１１１】
データ線６８の延在方向で隣り合う画素４０Ａ、４０Ｂのうち画素４０Ａにおいては、選択トランジスタＴＲ１（第１のトランジスタ）、選択トランジスタＴＲ２（第２のトランジスタ）のそれぞれのゲートにｍ行の走査線６６が接続され、選択トランジスタＴＲ１のソースにＮ（Ａ）行の第１データ線６８Ａが接続され、選択トランジスタＴＲ２のソースにＮ（Ｂ）行の第２データ線６８Ｂが接続されている。
【０１１２】
ここで、一方の電極が選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレインおよび画素電極３５Ａ，３５Ｂ（電気泳動層３２）に接続された保持容量を設けた構成とすることも可能である。さらに、保持容量線を設け、保持容量の他方の電極を保持容量線に接続してもよい。また、電気泳動層３２に電圧を印加するための、保持容量以外の手段を具備しても良い。
【０１１３】
接続電極４４Ａは、選択トランジスタＴＲ１のドレインに接続されるとともに複数の画素電極３５Ａに接続され、接続電極４４Ｂは、選択トランジスタＴＲ２のドレインに接続されるとともに複数の画素電極３５Ｂに接続されている。
【０１１４】
図１４は、電気泳動表示装置の１画素における素子基板の構成を詳細に示す平面図であり、図１５は、図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
本実施形態は、素子基板３００側の構成において先の実施形態と異なっていることから、素子基板３００の構成を中心に述べる。
【０１１５】
図１４に示すように、電気泳動表示装置２００は、素子基板３００を構成する第１基板３０の電気泳動層３２側の面に、画素４０ごとに形成された複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂと、２つの選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、２つの接続電極４４Ａ，４４Ｂと、が形成されている。
【０１１６】
画素電極３５Ａ，３５Ｂは、１画素内においてそれぞれ複数ずつ設けられており、走査線６６Ａ、６６Ｂ及びデータ線６８Ａ，６８Ｂに沿って２方向に沿って交互にパターン配列されている。これら複数の画素電極３５Ａどうしは、平面視櫛歯形状を呈する接続電極４４Ａにより相互に接続され、複数の画素電極３５Ｂどうしは、平面視櫛歯形状を呈する接続電極４４Ｂにより相互に接続されている。
【０１１７】
選択トランジスタＴＲ１のドレイン電極４１ｄは接続電極４４Ａを介して複数の画素電極３５Ａに接続され、選択トランジスタＲＴ２のドレイン電極４１ｄは接続電極４４Ｂを介して複数の画素電極３５Ｂに接続されている。そして、複数の画素電極３５Ａには選択トランジスタＴＲ１を介して第１データ線６８Ａからのデータ電位が印加され、複数の画素電極３５Ｂには選択トランジスタＴＲ２を介して第２データ線６８Ｂからのデータ電位が印加されるようになっている。このように、複数の画素電極３５Ａと複数の画素電極３５Ｂとを互いに独立に駆動可能な構成とされている。
【０１１８】
各接続電極４４Ａ，４４Ｂは、上述したように平面視櫛歯形状を呈してなり、２方向（例えば、走査線６６Ａ，６６Ｂあるいはデータ線６８Ａ，６８Ｂの延在方向）に沿って延在する２辺からなり、全体的にく字状を呈する幹部４４１と当該幹部４４１によって連結された複数の枝部４４２とを有してなる。複数の枝部４４２は、幹部４４１の延在方向とは異なる斜め方向（ここでは、枝部４４２の各辺に対して約４５°〜６０°の方向。図１４中においては略４５°の方向）に、互いに平行して延在しており、すべての枝部４４２の延在長さを異ならせてある。具体的には、幹部４４１の角部（屈曲部分）付近から延出する枝部４４２が最も長く、該枝部４４２から遠ざかる枝部４４２ほど短い長さとなっている。
【０１１９】
平面視櫛歯形状を呈する接続電極４４Ａ，４４Ｂは互いにかみ合うようにして画素４０内に配置され、接続電極４４Ａの枝部４４２ａの両側に接続電極４４Ｂの枝部４４２ｂ，４４２ｂが存在する状態となっている。
接続電極４４Ａの各枝部４４２ａは複数の画素電極３５Ａに対応し、接続電極４４Ｂの各枝部４４２ｂは複数の画素電極３５Ｂに対応している。
複数の画素電極３５Ａ（３５Ｂ）間の接続電極４４Ａ（４４Ｂ）はコンタクトホールＨ１（Ｈ２）を形成する領域より細いパターンで形成しても良い。接続電極４４Ａ（４４Ｂ）と反射電極３８との間の容量が減少するからである。
【０１２０】
図１５に示すように、厚さ０．６ｍｍのガラス基板からなる第１基板３０上には、画素４０ごとに選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）の一部を構成するゲート電極４１ｅが形成されている。ゲート電極４１ｅは、厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる。このゲート電極４１ｅを覆うようにして第１基板３０の表面全体に厚さ３００ｎｍの酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜４１ｂが形成され、ゲート電極４１ｅの直上に厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯ（Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの酸化物）からなる半導体層４１ａが形成されている。
【０１２１】
このゲート絶縁膜４１ｂ上には、厚さ３００ｎｍのＡｌからなるソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄがゲート電極４１ｅおよび半導体層４１ａと一部重なるようにそれぞれ設けられている。ソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄは半導体層４１ａに一部乗り上げるようにして形成されている。また、同じく厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる接続電極４４Ａ（接続電極４４Ｂ）がゲート絶縁膜４１ｂ上に形成されている。この接続電極４４Ａ（４４Ｂ）は、ソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄと同時にパターン形成されるものでドレイン電極４１ｄと接続されている。
【０１２２】
ここで、選択トランジスタＴＲ１（ＴＲ２）としては、ａ−ＳｉＴＦＴ、ポリＳｉＴＦＴ、有機ＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ等が使用可能である。構造もトップゲート、ボトムゲート構造共に可能である。
【０１２３】
選択トランジスタＴＲ１（ＴＲ２）および接続電極４４Ａ（４４Ｂ）上にはこれらを覆うようにして、厚さ３００ｎｍの酸化シリコン膜からなる第１層間絶縁層４２Ａと厚さ３００ｎｍ窒化シリコン膜から成る第２層間絶縁層４２Ｂが形成されている。第２層間絶縁層４２Ｂの表面にはＡｌなどの金属材料からなる反射電極３８が形成されている。
反射電極３８には、画素電極３５Ａ（３５Ｂ）に対応する位置に貫通孔３８ａが設けられており、この貫通孔３８ａの内側が反射電極３８の表面を覆うようにして積層された保護層４３によって埋められることにより、コンタクトホールＨ１との絶縁性が確保されたものとなっている。
【０１２４】
保護層４３は、厚さ２０μｍの感光性アクリルより形成され、光透過性を有した平坦化層として機能する。そして、保護層４３上には厚さ５０ｎｍのＩＴＯからなる画素電極３５Ａ（３５Ｂ）が複数形成されている。これら複数の画素電極３５Ａ（３５Ｂ）は、ゲート絶縁膜４１ｂ、第１層間絶縁層４２Ａ、第２層間絶縁層４２Ｂ及び保護層４３を貫通して形成されたコンタクトホールＨ１（Ｈ２）を介して対応する選択トランジスタＴＲ１（ＴＲ２）のドレイン電極４１ｄ（接続電極４４Ａ（４４Ｂ））に接続されている。
【０１２５】
このように、第１基板３０から画素電極３５Ａ（３５Ｂ）までの要素により、素子基板３００が構成される。
なお、接続電極４４Ａ（４４Ｂ）と画素電極３５Ａ（３５Ｂ）との間に形成される層間絶縁層４２Ａ、４２Ｂ及び保護層４３はシリコン酸化膜、窒化シリコン膜、感光性のアクリル材料により構成されているが、これ以外の材料を用いて形成することも可能であり、例えば、無機絶縁膜や有機絶縁膜などを用いてもよい。また、配線や絶縁膜の材料は上記に限らない。
また、画素電極３５Ａ（３５Ｂ）を設けない構成も可能である。この場合は接続電極４４Ａ（４４Ｂ）で直接、電気泳動層３２に電圧を印加する。
【０１２６】
次に、２粒子系の電気泳動表示装置による実施の表示動作について述べる。
図１６（ａ）〜（ｄ）は、表示色ごとの粒子の分布状態を示す断面図である。なお、図１６（ａ）〜（ｄ）では、１つの画素に着目して図示しており、各画素内の画素電極３５Ａ，３５Ｂの数は省略してある。また、図面を簡略化するため、反射電極３８を画素電極３５Ａ，３５Ｂと同じ層に示してある。ここでは、対向電極３７と反射電極３８にはグランド電位が入力される。
【０１２７】
図１６（ａ）は白表示のときの粒子の分布状態を示す。
画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬ（負の最大値）を印加し、画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨ（正の最大値）を印加すると、画素電極３５Ａ上に正帯電粒子２７（Ｂｋ）が吸着し、画素電極３５Ｂ上に負帯電粒子２６（Ｂｋ）が吸着する。外部から入射した光は画素電極３５Ａ，３５Ｂの周囲に存在する反射電極３８にて反射されて対向電極３７側から射出する。
この状態で対向電極３７側から電気泳動層３２を見ると、反射光によって画素４０全体が白表示となる（第１のプリセット状態）。
【０１２８】
図１６（ｂ）は黒表示のときの粒子の分布状態を示す。
白表示から黒表示へ切り替える場合は、各画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加し、画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加することによって、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに吸着していた全ての負帯電粒子２６（Ｂｋ）および全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を対向電極３７側へと移動させる。負帯電粒子２６（Ｂｋ）および正帯電粒子２７（Ｂｋ）は対向電極３７上において２次元あるいは３次元的に分布する。
この時、図１５の保護層４３の膜厚は２０μｍで電気泳動層３２のセルギャップ１０μｍより厚い。このため、画素電極３５Ａ、３５Ｂ上の粒子は反射電極３８でなく、対向基板に移動する。
外部から入射した光は対向電極３７上に分布する帯電粒子２６（Ｂｋ）及び正帯電粒子２７（Ｂｋ）にて吸収されるため、黒表示となる。
【０１２９】
図１６（ｃ）はグレー表示のときの粒子の分布状態を示す。
ここでは、まず、図１６（ａ）に示した状態から各画素電極３５Ａ，３５Ｂに所定の電圧を印加する。
全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）が画素電極３５Ａ上に吸着し、全ての負帯電粒子２６（Ｂｋ）が画素電極３５Ｂ上に吸着した状態（プリセット状態）で、画素電極３５Ａに黒表示のときに印加したプラス電圧ＶＨよりも小さいプラス電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加し、画素電極３５Ｂに黒表示のときに印加したマイナス電圧ＶＬよりも小さいマイナス電圧Ｖｌ（｜Ｖｌ｜＜｜ＶＬ｜）を印加すると、画素電極３５Ａ、３５Ｂ上の正負の帯電粒子２７（Ｂｋ）、２６（Ｂｋ）の一部が対向電極３７側へと移動する。これにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂに対向する対向電極３７上の所定領域には小さな黒ドットが複数形成され、これら黒ドットの間に分散媒２１（Ｔ）が存在する。ここでは、正帯電粒子２７（Ｂｋ）による黒表示が画素領域全体のおよそ１／３の面積を占めている。また、画素領域全体のおよそ２／３の面積は反射光による白表示が占めている。黒ドット間の分散媒２１（Ｔ）を透過して反射電極３６にて反射された光が再び対向電極３７側へと戻ることにより白を表現することができる。
【０１３０】
対向電極３７上では正帯電粒子２７（Ｂｋ）および負帯電粒子２６（Ｂｋ）が２次元あるいは３次元的に分布して、正帯電粒子２７（Ｂｋ）および負帯電粒子２６（Ｂｋ）による黒ドットの領域と、反射光による白色の領域とが混在するので、この状態で対向電極３７側から電気泳動層３２を見ると、全体としてはグレー表示となる。つまり、入射光は、黒色の正帯電粒子２７（Ｂｋ）および負帯電粒子２６（Ｂｋ）において吸収される成分と、反射電極３６において反射される成分とを含んでおり、これら成分を足し合わせると、全体としてグレー表示となる。
【０１３１】
別の表現を用いると、対向電極３７上に存在する正帯電粒子２７（Ｂｋ）および負帯電粒子２６（Ｂｋ）によって反射電極３６の一部が隠れることで対向基板３１０側から射出する反射光の出光量が減ることから、明るさが抑えられたグレー表示となる。
【０１３２】
図１６（ｄ）は白表示のときの粒子の分布状態を示す。
ここでは、図１６（ａ）に示した白表示のときとは逆極性の電圧を各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に印加する。すなわち、画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加し、画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加することにより、画素電極３５Ａ上に全ての負帯電粒子２６（Ｂｋ）を吸着させ、画素電極３５Ｂ上に全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を吸着させる。この状態においても、外部から入射した光は画素電極３５Ａ，３５Ｂの周囲の反射電極３８において反射されることになるため、画素４０の全体が白表示となる（第２のプリセット状態）。
【０１３３】
図１７及び図１８は、２粒子系の電気泳動装置を駆動する際のタイミングチャートである。対向電極３７と反射電極３８にグランド電位（Ｖｃｏｍ）を印加し、この状態で画素電極３５Ａ，３５Ｂに所定の電圧を印加する。
なお、グレー表示の方法としてはいくつかパターンがあり、これらを連続して実施する。
【０１３４】
［グレー表示（１）］
まず、第１のグレー表示動作について述べる。
図１７に示すように、プリセット期間Ｔ１１では、ｍ行の走査線６６に選択電圧Ｖｇｈを印加し、第１データ線６８Ａを介して画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加するとともに、データ線６８Ｂを介して画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加することにより、図１６（ｄ）に示したように画素電極３５Ａ及び画素電極３５Ｂ上に全ての負帯電粒子２６（Ｂｋ）及び正帯電粒子２７（Ｂｋ）を吸着させる。このようにして、画素４０内を白表示とし初期状態にする。
【０１３５】
書き込み期間Ｔ１２では、ｍ行の走査線６６を選択し、画素電極３５Ａにマイナス電圧Ｖｌ（｜Ｖｌ｜＜｜ＶＬ｜）を印加し、画素電極３５Ｂにプラス電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加することにより、図１６（ｃ）に示したように画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に吸着していた粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）の一部をそれぞれ対向電極３７側へと移動させる。このようにして、画素４０がグレー表示となる。
【０１３６】
表示保持設定期間Ｔ１３では、第１データ線６８Ａおよび第２データ線６８ＢにそれぞれＶｃｏｍを印加する。その後の表示保持期間Ｔ１４では画素電極３５Ａ，３５Ｂ、第１データ線６８Ａと第２データ線６８Ｂ、走査線６６及び対向電極３７を全てハイインピーダンス状態にする。これにより、表示を書き換えることなく保持することができる。なお、この状態では電力は消費されない。
【０１３７】
［グレー表示（２）］
次に、第２のグレー表示動作について述べる。
図１７に示すように、プリセット期間Ｔ２１では、ｍ行の走査線６６を選択し、画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨをそれぞれ印加することにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に全ての帯電粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）を吸着させて画素４０を白表示にする。
【０１３８】
書き込み期間Ｔ２２では、ｍ行の走査線６６を選択し、画素電極３５Ａにプラス電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加するとともに、画素電極３５Ｂにマイナス電圧Ｖｌ（｜Ｖｌ｜＜｜ＶＬ｜）を印加する。これにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に吸着していた各帯電粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）の一部が対向電極３７側へと移動してグレー表示となる。
【０１３９】
表示保持設定期間Ｔ２３、表示保持期間Ｔ２４ではＴ１３、Ｔ１４と同様の動作を行なう。
【０１４０】
［グレー表示（３）］
次に、第３のグレー表示動作について述べる。
図１８に示すように、プリセット期間Ｔ３１では、ｍ行の走査線６６を選択し、画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加するとともに画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬをそれぞれ印加することにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に全ての帯電粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）を吸着させて画素４０を白表示にする。
【０１４１】
書き込み期間Ｔ３２では、ｍ行の走査線６６を選択し、画素電極３５ＡにＶｃｏｍを印加するとともに画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加することにより、画素電極３５Ａ上に全ての負帯電粒子２６（Ｂｋ）を吸着させたままにし、画素電極３５Ｂ上に吸着していた全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を対向電極３７側へと移動させる。これにより、画素４０をグレー表示にする。
【０１４２】
表示保持設定期間Ｔ３３、表示保持期間Ｔ３４ではＴ１３、Ｔ１４と同様の動作を行なう。
【０１４３】
［白表示］
次に、白表示動作について述べる。
図１８に示すように、プリセット期間Ｔ４１では、画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加すると共に画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加することによって、画素電極３５Ａ上に全ての正帯電粒子２７（Ｂｋ）を吸着させ、画素電極３５Ｂ上に全ての負帯電粒子２６（Ｂｋ）を吸着させる。このようにして白表示のプリセットを実施する。
【０１４４】
書き込み期間Ｔ４２では、画素電極３５Ａ及び画素電極３５ＢにそれぞれＶｃｏｍを印加することにより、各画素電極３５Ａ及び画素電極３５Ｂ上に対する各帯電粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）の吸着状態を保持する。
さらに、続く、表示保持設定期間Ｔ４３、表示保持期間Ｔ４４ではＴ１３、Ｔ１４と同様の動作を行なう。
【０１４５】
本実施形態によれば、電気泳動層３２内に互いに反極性に帯電した２種類の負帯電粒子２６（Ｂｋ）及び正帯電粒子２７（Ｂｋ）を存在させているので、表示画像の明度、彩度、色彩の制御をより詳細に行える。
【０１４６】
上述したように、表示動作を連続して実施する場合、先の表示動作時と後の表示動作時とでプリセット期間に画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加する電圧の極性を逆にしている。このため、同一画像を連続して表示する場合にも、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との間に交流電流が印加される。
また、同一画像表示を行う場合にも、画素電極３５Ａと画素電極３５Ｂとに印加する電圧の極性を先の表示動作時と後の表示動作時とで反転させても良い。この場合にも、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との間に交流電流が印加される。
【０１４７】
このように、単数あるいは複数の画像書き換えを行うごとに、第１のプリセット動作、第２のプリセット動作を切り替えることが好ましい。これにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との間での直流電圧が完全にキャンセルされ、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【０１４８】
以上では反射電極３８にグランド電位を印加し続けたが、それに限らない。第１の実施例で説明したように、粒子の移動を補助または粒子をはじくような電圧を印加しても良い。例えば図１６（ａ）から同図（ｂ）に２ステップで変化させる時は、以下の電圧を順次印加する。１ステップで正帯電粒子２７（Ｂｋ）を対向電極３７側に移動させる時は、反射電極３８と画素電極３５Ｂも画素電極３５Ａと同極性の電圧を印加する。それに続く２ステップで負帯電粒子２６（Ｂｋ）を移動させる時は、反射電極３８と画素電極３５Ａに画素電極３５Ｂと同極性のマイナス電圧を印加する。
さらに、駆動の電圧、極性等は画素電極３５Ａ、３５Ｂ、反射電極３８、対向電極３７、セルギャップ等の設計値により変化する。今までの数値はその一例にすぎない。図１０に示したように、表示保持設定機関に選択トランジスタを導通させてＶｃｏｍを画素電極３５Ａ、３５Ｂに書き込んでも良い。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４９】
先に記載した実施形態では、電圧の印加が可能な反射電極３６を備えた構成としたが、単なる金属膜からなる反射層であってもよく、光を効率よく反射させることができる構成であれば何でもよい。
【０１５０】
以下に、素子基板の変形例をいくつか示す。
図１９（ａ）〜（ｄ）は、素子基板の変形例を示す断面図である。
図１９（ａ）に示すように、画素電極３５の形成と同時に保護層４３をパターン形成しても良い。すなわち、保護層４３の画素電極３５が配置される領域以外を除去することにより、反射電極３６を電気泳動層３２側に露出させた構成としても構わない。
【０１５１】
図１９（ｂ）に示すように、第２層間絶縁層４２Ｂの表面に画素電極３５と反射電極３６とを同一層上に並べて配置するようにしてもよい。画素電極３５は反射電極３６に形成された貫通孔３６ａ内に反射電極３６とは離間（絶縁）した状態で配置される。
【０１５２】
上述した各実施形態においては、画素電極３５同層または下層側に反射電極３６が配置されていたが、画素電極３５よりも上層に反射電極３６が配置されていてもよい。
【０１５３】
図１９（ｃ）に示すように、画素電極３５は第２層間絶縁層４２Ｂの表面に配置されており、第１層間絶縁層４２Ａ及び第２層間絶縁層４２Ｂから露出する接続電極４４Ａ（４４Ｂ）と接続されている。
【０１５４】
反射電極３６は、第２層間絶縁層４２Ｂを覆うようにして形成された保護層４３の表面に形成されており、画素電極３５と対応する位置に画素電極３５の直径よりも大きい貫通孔３６ａが形成されている。
これにより、正負のいずれかに帯電した帯電粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）は画素電極３５上に位置する保護層４３の表面に吸着する。
【０１５５】
図１９（ｄ）に示すように、画素電極３５上に存在する保護層４３を除去して画素電極３５を電気泳動層３２側に露出させる形状としても良い。このとき、保護層４３の貫通孔４３ｂの内周面を、電気泳動層３２側へ向かって広がるように傾斜させておくことにより、貫通孔４３ｂ内外への帯電粒子２６（Ｂｋ），２７（Ｂｋ）の移動がスムーズになる。
【０１５６】
図２０は、画素電極の変形例を示す平面図である。
図２０に示すように、１画素（画素４０）内に平面視矩形状を呈する複数の画素電極８５Ａ，８５Ｂがストライプ状に配列されていてもよい。画素電極８５Ａ，８５Ｂは短辺方向に等間隔で交互に配置されており、複数の画素電極８５Ａどうしが接続電極８４Ａにより相互に接続され、複数の画素電極８５Ｂどうしが接続電極８４Ｂにより相互に接続されている。接続電極８４Ａ，８４Ｂは、画素電極８５Ａ，８５Ｂの延在方向に対して直交して延在する平面視矩形状を呈するもので、画素電極８５Ａ，８５Ｂよりも第１基板３０側に配置されている。そして、画素電極８５Ａは接続電極８４Ａを介してトランジスタＴＲ１のドレイン電極４１ｄに接続され、画素電極８５Ｂは接続電極８４Ｂを介してトランジスタＴＲ２のドレイン電極４１ｄに接続されており、互いに独立して駆動可能である。
【０１５７】
反射層８３には、画素電極８５Ａ，８５Ｂとのショートを避けるために、画素電極８５Ａ，８５Ｂの平面視における面積よりも広い開口面積を有する平面視矩形状の開口８３ａが画素電極８５Ａ，８５Ｂの数に応じて複数設けられている。
あるいは、表示部略全体にベタ状に形成されていてもよい。この時は表示部５の外部より反射層８３に電圧が印加される。
【０１５８】
図２１は、対向基板側にカラーフィルターを設けた場合の概略構成を示す断面図である。
図２１に示すように、先に述べた第１及び第２実施形態における対向基板３１０に３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のフィルターを含むカラーフィルターＣＦを画素４０ごとに設けてもよい。
カラーフィルターＣＦは感光性アクリルからなる透明な保護膜５５により覆われている。この保護膜５５は、カラーフィルターＣＦに対して高密着で形成され、カラーフィルターＣＦを保護するとともに第２基板３１上を平坦化する機能を有する。
対向電極３７は、保護膜５５の表面にベタ状に形成されている。
【０１５９】
このような構成により、第２基板３１側から入射してきた光がカラーフィルターＣＦに入射することで着色されて素子基板３００に設けられた反射電極３６によって第２基板３１（観測者）側へと反射されることになる。この結果、光の利用効率が向上し、明るく視認性が良好なカラー表示が行える。
なお、カラーフィルターＣＦは顔料タイプでも染料タイプでもよい。
【０１６０】
上述したような構成の場合、反射電極３６及び反射電極３８が略平坦に成膜された金属層からなっているため、正反射光が入射するとぎらつきが発生して視認性が低下するという問題がある。これを緩和する構成例について以下に述べる。
【０１６１】
図２２は、光散乱性が付与された反射電極を有する素子基板の概略構成を示す断面図である。図２３は、光散乱性が付与された反射電極及び散乱粒子を有する素子基板の概略構成を示す断面図である。
図２２に示す素子基板３００は、第１基板３０上の画素ごとに選択トランジスタＴＲｓと、接続電極４４とが形成されているとともに、これら選択トランジスタＴＲｓ及び接続電極４４を覆うようにして第１層間絶縁層４２Ａ及び第２層間絶縁層４２Ｂがこの順で基板面全体に形成されている。
【０１６２】
第２層間絶縁層４２Ｂの表面４２ｂは凹凸形状とされており、第１基板３０とは反対側に突出する複数の凸部５３Ａが形成されている。少なくとも１つの画素４０において凸部５３Ａの平面視形状や断面形状、高さ等は不均一とされているとともに、第１基板３０上における複数の凸部５３Ａの配置位置はランダムな位置とされている。
【０１６３】
図２２に示す第２層間絶縁層４２Ｂは感光性アクリルからなっており、露光工程での光の強弱を利用することによって表面４２ｂに凹凸を形成することができる。
【０１６４】
第２層間絶縁層４２Ｂ上には、表面４２ｂの形状に倣うようにして反射電極５４（反射層）が設けられている。反射電極５４の膜厚は、第２層間絶縁層４２Ｂの膜厚に比べて薄いことから、第２層間絶縁層４２Ｂの表面４２ｂすなわち凸部５３Ａの外形を反映させた形状になっている。これにより、反射電極５４の表面（散乱面）５４ａが散乱面となり、光反射性及び光散乱性を有した反射電極（散乱部材）５４が得られる。
【０１６５】
反射電極５４は、コンタクトホールＨ１内において画素電極３５と接続されている。
【０１６６】
このような構成によれば、表面４２ｂが凹凸形状とされた第２層間絶縁層４２Ｂ上に薄い金属膜からなる反射電極３６を形成することにより、第２層間絶縁層４２Ｂの表面４２ｂにおける凹凸形状を反射電極３６に反映させることができる。このように、第２層間絶縁層４２Ｂの形状を利用して反射電極３６に凹凸形状を付与する手法を採用することで、エッチング法などを用いて金属膜の表面を凹凸形状にするよりも、光散乱性を有する反射電極５４を容易に製造することが可能である。また、金属膜の厚さも薄くすることができるので装置の軽量化や材料コストも削減することができる。
【０１６７】
また、対向基板３１０側にカラーフィルターＣＦを設けた場合は原理的に表示が暗くなることが多いが、素子基板３００側に光散乱性を有する反射電極５４を設けておくことにより、正反射によるぎらつきが抑えられ、その光を他視角方向の表示に用いる事ができるので明るく視認性の良好なカラー表示が可能となる。
【０１６８】
また、図２３に示すように、反射電極５４の表面５４ａ上に光を散乱させる散乱粒子（散乱部材）５９を分散させて配置しても良い。具体的には、保護層４３内に多数の散乱粒子５９を混在させておく。散乱粒子５９は例えばチタニア粒子からなる。なお、散乱粒子５９としては、無色透明粒子、カラーフィルターと同色の透光性粒子、あるいは金属等の反射性の材料などを用いることができる。
【０１６９】
これにより、電気泳動表示装置に入射した光は、散乱粒子５９によって１回または複数回反射（乱反射）された後に観測者側に出射されることにより、表示画像の輝度が高められてより視認性が向上する。光散乱性を有する反射電極５４及び散乱粒子５９を備えることにより、光の利用効率が向上して、より明るく視認性に優れた電気泳動表示装置が得られる。
【０１７０】
図２４（ａ）は、光拡散板を有する電気泳動表示装置の１画素における概略構成を示す断面図、（ｂ）は光拡散板の概略構成を示す断面図、（ｃ）は光拡散板の概略構成を示す平面図である。
図２４（ａ）に示す電気泳動表示装置は、対向基板３１０（第２基板３１）の外面側に光拡散性を有する光拡散板（拡散材）５６を有している。光拡散板５６は、図２４（ｂ）に示すように、拡散板５７と、拡散層５８とを有して構成されている。拡散層５８には、拡散板５７側へ凹むとともに、図２４（ｃ）に示すように平面視正方形状を呈する凹部５８Ａが複数形成されている。
拡散板５７は支持基板、拡散層５８は光の拡散機能を有する。
【０１７１】
また、図２４（ａ）に示すように素子基板３００には画素４０ごとにカラーフィルターＣＦが設けられている。カラーフィルターＣＦは反射電極３６上に形成されている。対向基板３１０側から入射した光は、電気泳動層３２およびカラーフィルターＣＦを透過して、カラーフィルターＣＦの下層にある反射電極３６によって対向基板３１０側へと反射される。光拡散板５６に達した反射光は所定の角度に散乱される。
【０１７２】
このような光拡散板５６を対向基板３１０と観測者との間に配置することにより、反射電極３６において反射された反射光のうち、正反射光も光拡散板５６によって散乱光とされて表示に用いることができるようになる。これにより、表示のぎらつき防止だけでなく、表示輝度も向上させることが可能である。
なお、光拡散板５６はいわゆる乱反射を生じさせる構成であっても良い。
【０１７３】
また、先の実施形態では、１つの画素４０内に複数の画素電極３５が画素領域全体にわたって配置されている。図２５は、画素電極３５の数によって異なる１画素における表示状態を示す図であって、（ａ）１画素内に画素電極３５が複数ある場合、（ｂ）は１画素内に画素電極３５が１つのみ配置されている場合について示す図である。
【０１７４】
図２５（ａ）に示すように、１つの画素４０内に複数の画素電極３５を設けておくことにより、黒表示あるいはグレー表示を画素４０の全体に均一に表示させることが可能となる。
図２５（ｂ）に示すように、１つの画素４０内に画素電極３５が一つしか配置されていない場合、例えば画素４０の中央に一つの画素電極３５が配置された構成の場合は、画素４０の四隅で表示が行えず、十分なコントラストを得ることができない。
このため、画素４０内に複数の画素電極３５を配置させておき、画素４０の隅々まで所望の表示が行えるように構成する。
【０１７５】
また、上記各実形態に用いることのできる電気泳動材料は上記のものに限らない。カプセルタイプや隔壁タイプの電気泳動材料を用いても良い。
しかしながら、カプセルタイプや隔壁タイプのように、所定領域ごとに区切られた電気泳動層を用いる場合、その区切りが存在する領域には帯電粒子の分布を広げることができない。このため、表示を行うことができない領域が存在し、コントラストの低下や明るさの低下など、表示性能の低下の原因となる。
【０１７６】
これに対して、上記各実施形態の電気泳動層３２は所定領域ごとに区切りなどはなく、対向電極３７上において帯電粒子が広がって分布することになる。そのため、隣り合う画素の境界上も帯電粒子で容易に覆うことができ、コントラストおよび視認性を向上させることができる構成となっている。
【０１７７】
また、分散媒２１が電極３５，３７や保護層４３等に直接接しないようにそれらの間に薄膜層を用いても良い。これは帯電粒子が電界による吸着と離脱を確実に行なえるようにするためにも用いられる。この薄膜層に用いる材料は有機膜でも無機膜でも良い。
【０１７８】
また、帯電粒子の色も黒色あるいは白色に限らない。例えばカラーフィルターを用いることなく赤色の帯電粒子を用いることにより、白表示及び赤表示を行うことが可能である。
また、粒子は電子粉流体であってもよく、他の有機、無機材料を用いても良い。
【０１７９】
また、分散媒２１は液体でなく、気体、真空でも良い。
分散媒２１の材料としては、実質的に無色透明であることが好ましい。このような分散媒としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。かかる分散媒としては、例えば各種類（蒸留水、純水、イオン交換水等）、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ペンタン等の脂肪族炭化水素類、シクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、カルボン酸塩、流動パラフィンなどの鉱物油類、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等の植物油類、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系液体またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
また、分散媒中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等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カップリング剤の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
【０１８０】
分散媒２１中に含まれる、帯電粒子は、それぞれいかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、染料粒子、顔料粒子、樹脂粒子、セラミックス粒子、金属粒子、電子粉流体、金属酸化物粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【０１８１】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン、硫化亜鉛、亜鉛華等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料、フェロシアン化第二鉄等のシアン色顔料、あるいは無機酸化鉄等のマゼンタ色顔料等が挙げられる。無機顔料、有機顔料を用いることも出来る。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。
上記顔料の代わりに染料を用いて染料粒子を構成できる。この場合は白色顔料に染料を混入させても良いし、着色の顔料と混ぜて用いても良い。例えばカルボニウム系のマゼンタ等の染料を用いることもできる。
【０１８２】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ロジン樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、スチレンとアクリロニトリルを共重合したＡＳ樹脂等が挙げられ、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。
【０１８３】
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
【０１８４】
また、このような電気泳動粒子の分散媒２１中における分散性を向上させることを目的に、各粒子の表面に、分散媒２１と相溶性の高い高分子を物理的に吸着させたり、化学的に結合させたりすることができる。これらの中でも、電気泳動粒子の表面からの離脱着の問題から、高分子が化学的に結合しているものが特に好ましい。かかる構成とすれば、電気泳動粒子の見かけの比重が小さくなる方向に作用して、電気泳動粒子の分散媒での親和性、すなわち分散性を向上させることができる。
【０１８５】
このような高分子としては、例えば、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基を有する高分子、電気泳動粒子と反応性を有する基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子、および、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子等が挙げられる。
【０１８６】
上述したような高分子において、電気泳動粒子と反応性を有する基としては、例えば、エポキシ基、チオエポキシ基、アルコキシシラン基、シラノール基、アルキルアミド基、アジリジン基、オキサゾン基、およびイソシアネート基等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を選択して用いることができるが、用いる電気泳動粒子の種類等に応じて、選択するようにすればよい。
【０１８７】
電気泳動粒子の平均粒径は、特に限定されないが、０．０１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０２〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
また、画素電極３５と接続電極の絶縁性を確保するための絶縁膜の材料としてアクリルを用いている。これ以外の材料を用いることも可能であり、シリコン酸化膜等の無機絶縁膜、有機絶縁膜も可能である。
【０１８８】
第１基板３０および第２基板３１としては、ＰＥＴ基板以外の有機絶縁基板、薄ガラス等の無機ガラス基板や無機材料および有機材料からなる複合基板を用いてもよい。
【０１８９】
また、選択トランジスタとしては酸化物半導体を用いたものに限らない。シリコン系、有機ＴＦＴを用いても良い。
【０１９０】
光拡散板５６に用いられる材料はアクリル、ＰＥＴに限らない。透明材料であれば用いることができる。
また、拡散層５８において拡散を生じさせる凹部５８Ａの曲面（構成）は図示に示したものに限らない。凹部５８Ａの曲面の設計により、出光する光の範囲、すなわち視野角を決定することができ、目的により設計値を変更することができる。
なお、曲面以外にも必要な視角を実現するためにさまざまな形状を用いることができる。例えば、階段状の段差を用いることも可能である。
【０１９１】
また、拡散層５８における複数の凹部５８Ａの２次元的な配置も上記に限らない。例えば、凹部５８Ａの平面視における形状を正方形でなく長方形にすることで、視角を上下、左右方向で制御することができる。また、四角形でなく楕円や円とし、その隙間を小さい円や楕円、多角形を呈する凹部で埋めても良い。また、これら凹部の曲面も多段の段差を有した構成でもよい。一定の範囲の方向に拡散、出光させる機能を持たせることができれば形状は問わない。さらに、特定の方向の入射光を選択的に拡散させるように構成しても良い。また、特定方向の入射光を拡散させ、さらに出光させる構成としても良い。また、図２４（ｂ）において、第２基板３１上に拡散層５８、拡散板５７の順番に構成しても良い。拡散層５８、拡散板５７は一体形成等の上記以外の構成を用いても良い。
【０１９２】
光拡散板５６として一定範囲の方向からの入射光を拡散する機能を有するフィルムを用いても良い。このフイルムは上記方向以外の光に対しては拡散機能を持たず透明である。例えば、上記一定範囲を正反射を起こす入射光の方向とすると、従来は正反射となり表示に用いることのできない光を表示に用いる事ができる。さらに、それ以外の方向には拡散機能を持たないため文字等の表示画像のにじみも生じない。フィルムの拡散角度は、電気泳動表示装置を使うときの、室内だと蛍光灯、室外だとおよそ太陽の位置に相当して設定する。このフィルムの拡散させる角度は自由に設定できる。例えば異なる拡散させる角度を持つフィルムを積層し、角度をそれらの和としたり、フィルム製造時の拡散させる角度を変更したりすることで可能となる。また、同じ拡散させる角度のフィルムを積層し、拡散をより確かなものにすることも可能である。用途に応じた設計を行う事ができる。
【０１９３】
光拡散板５６に酸化シリコン膜のような耐湿層を設けても良い。電気泳動材料やその他の電気光学装置においても湿度により電気光学特性が変化する。これの防止も同時に行なえるようになる。耐湿層は拡散材の片側や両側の表面や、基材等の材料中に設けても良い。また層でなく、耐湿材を拡散材中に混入させて耐湿性能を向上させても良い。
【０１９４】
また、各電極３５，３７および各層の膜厚、材料等は特に限定しない。
なた、画素電極３５の平面視における形状は円である必要はなく、多角形、楕円形等でも良い。
また、今までの実施例では対向電極に着色粒子を移動させていたが、対向電極を用いない構成も可能である。この場合は反射電極を対向電極の代わりに用いる。すなわち、画素電極と反射電極間に印加する電圧で粒子を制御し、両電極間の着色粒子分布の面積の違いを用いて表示を行う。
【０１９５】
［電子機器］
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図２６は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。
図２６（ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック（電子機器）１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【０１９６】
図２６（ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計（電子機器）１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【０１９７】
図２６（ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー（電子機器）１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【０１９８】
例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。
【０１９９】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、カラー表示手段を備えた電子機器となる。
【０２００】
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。
【符号の説明】
【０２０１】
２１…分散媒、２６…負帯電粒子（第２の着色粒子）、２６，２７…粒子、２７…正帯電粒子（第１の着色粒子）、３０…第１基板、３１…第２基板、３２…電気泳動層、３５，３５Ａ…画素電極（第１電極）、３５Ｂ…画素電極（第２電極）、３６，３８…反射電極（反射層）、３７…対向電極、４０，４０Ａ…画素、４２ａ，４２ｂ，５４…表面、４２Ｂ…第２層間絶縁層（第１の絶縁層）、４３…保護層（第２の絶縁層）、４４，４４Ａ，４４Ｂ，８４Ａ，８４Ｂ…接続電極、４４Ａ…接続電極（第１接続電極）、４４Ｂ…接続電極（第２接続電極）、５３Ａ…凸部、５４…反射電極（散乱部材）、５６…光拡散板（拡散材）、５９…散乱粒子（散乱部材）、８３…反射層、ＣＦ…カラーフィルター、ＶＨ，ＶＬ…電圧、１００，２００…電気泳動表示装置、ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲｓ…トランジスタ、ＴＲ１，ＴＲｓ…選択トランジスタ（第１のトランジスタ）、１０００…電子ブック（電子機器）、１１００…腕時計（電子機器）、１２００…電子ペーパー（電子機器）
【図１】
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【図２】
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【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２６】
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【図９】
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【図２４】
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【図２５】
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