(57)【要約】【課題】温度センサを用いることなく、電気化学表示素子自身の温度を取得でき、温度依存性を軽減して、一定の画像を表示することができるようにする。【解決手段】  第１電極（透明電極）および第２電極（対向電極）に温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値を検出する。検出された電圧値を基に温度補償データを算出し、その温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として第１電極および第２電極に印加する。上記電圧値の代わりに、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、その電圧が予め定めた値になったときの電流値、あるいは電解質層が示す導電率を用いてもよい。【選択図】        図１
2006030616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極との間に電解質層を有し、前記第１電極および第２電極への電圧印加による前記電解質層中の金属の前記第１電極への析出・溶解反応を利用して画像表示を行なう電気化学表示素子と、
前記第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値を検出する電圧値検出手段と、
前記電圧値検出手段により検出された電圧値を基に温度補償データを算出する算出手段と、
前記算出手段により得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として前記第１電極および第２電極に印加する駆動手段と
を備えたことを特徴とする電気化学表示装置。
【請求項２】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記駆動手段は、前記温度補償データに基づいて温度変化に関わらず一定の電流が書込対象画素に流れるようにパルス電圧を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学表示装置。
【請求項３】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記駆動手段は、書込対象画素に、前記駆動電圧として、書込しきい電圧の絶対値以上の大きさであって前記書込しきい電圧の絶対値の２倍以下の大きさを有する第１の書込電圧を印加した後、前記書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第２の書込電圧を印加して画像の書込みを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学表示装置。
【請求項４】
第１電極と第２電極との間に電解質層を有し、前記第１電極および第２電極への電圧印加による前記電解質層中の金属の前記第１電極への析出・溶解反応を利用して画像表示を行なう電気化学表示素子と、
前記第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、電圧が予め定めた値になったときの電流値を検出する電流値検出手段と、
前記電流値検出手段により検出された電流値を基に温度補償データを算出する算出手段と、
前記算出手段により得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として前記第１電極および第２電極に印加する駆動手段と
を備えたことを特徴とする電気化学表示装置。
【請求項５】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記駆動手段は、前記温度補償データに基づいて温度変化に関わらず一定の電流が書込対象画素に流れるようにパルス電圧を決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の電気化学表示装置。
【請求項６】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記駆動手段は、書込対象画素に、前記駆動電圧として、書込しきい電圧の絶対値以上の大きさであって前記書込しきい電圧の絶対値の２倍以下の大きさを有する第１の書込電圧を印加した後、前記書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第２の書込電圧を印加して画像の書込みを行う
ことを特徴とする請求項４に記載の電気化学表示装置。
【請求項７】
第１電極と第２電極との間に電解質層を有し、前記第１電極および第２電極への電圧印加による前記電解質層中の金属の前記第１電極への析出・溶解反応を利用して画像表示を行なう電気化学表示素子と、
前記第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加して電解質層の導電率を検出する導電率検出手段と、
前記導電率検出手段により検出された導電率を基に温度補償データを算出する算出手段と、
前記算出手段により得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として前記第１電極および第２電極に印加する駆動手段と
を備えたことを特徴とする電気化学表示装置。
【請求項８】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記駆動手段は、前記温度補償データに基づいて温度変化に関わらず一定の電流が書込対象画素に流れるようにパルス電圧を決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の電気化学表示装置。
【請求項９】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記駆動手段は、書込対象画素に、前記駆動電圧として、書込しきい電圧の絶対値以上の大きさであって前記書込しきい電圧の絶対値の２倍以下の大きさを有する第１の書込電圧を印加した後、前記書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第２の書込電圧を印加して画像の書込みを行う
ことを特徴とする請求項７に記載の電気化学表示装置。
【請求項１０】
第１電極と第２電極との間に電解質層を有する電気化学表示素子を備え、前記第１電極および第２電極への電圧印加による前記電解質層中の金属の前記第１電極への析出・溶解反応を利用して画像表示を行なう電気化学表示装置の駆動方法であって、
前記第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加したときに、温度に応じて前記電気化学表示素子が示す電気的特性を検出する第１手順と、
第１手順で得られた電気的特性を基に温度補償データを算出する第２手順と、
第２手順で得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として前記第１電極および第２電極に印加する第３手順と
を含むことを特徴とする電気化学表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記第１手順では、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値を検出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気化学表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記第１手順では、電圧が予め定めた値になったときの電流値を検出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気化学表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記第１手順では、前記電解質層の導電率を検出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気化学表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
前記第３手順では、前記温度補償データに基づいて温度変化に関わらず一定の電流が書込対象画素に流れるようにパルス電圧を決定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の電気化学表示装置。
【請求項１５】
前記第１電極および第２電極がマトリクス状に交差することにより複数の画素が構成されており、
書込対象画素に、前記駆動電圧として、書込しきい電圧の絶対値以上の大きさであって前記書込しきい電圧の絶対値の２倍以下の大きさを有する第１の書込電圧を印加した後、前記書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第２の書込電圧を印加して画像の書き込みを行う
ことを特徴とする請求項１０記載の電気化学表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学的な酸化・還元反応を利用して表示を行う電気化学表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークの普及につれ、従来印刷物として配布されていた文書類が、いわゆる電子書類で配信されるようになってきた。更に、書籍や雑誌などもいわゆる電子出版の形で提供される場合が多くなりつつある。これらの情報を閲覧するために、金属イオンを含む白く着色した電解質を介して表示側の電極である透明電極と対向電極とを対向配置し、透明電極に金属を析出させることにより画像の書き込みを行い、その析出させた金属を電解質に溶解させることにより画像の消去を行う電気化学表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、コントラストおよび黒色濃度を高くすることが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２５８３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この電気化学表示装置は、上述のような酸化還元反応を利用して、画像の書込および消去を行っているので、一般的には温度の影響を受けやすい。そのため、画像の書込を行う際の駆動電圧を温度変化に関わらず常に一定とした場合には、画質を一定に保つことが困難である。
【０００４】
そこで、温度センサにより環境温度を測定し、測定した環境温度に応じて、画像の書込を行う際の駆動電圧を変更することが考えられる。しかしながら、単に温度センサを用いて環境温度を測定しただけでは、素子自体の温度を測定している訳ではないので、駆動電圧を環境温度の変化に応じて実際にどのように変更すべきかを正確に見積もることはできない。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、温度センサを用いることなくそのときの素子自体の温度を精度よく推定でき、画像の書込を行う際の駆動電圧を素子自体の温度に応じて変更することが可能であり、これにより温度依存性を軽減して、画質一定の画像を表示することができる電気化学表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の電気化学表示装置は、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値を検出する電圧値検出手段と、電圧値検出手段により検出された電圧値を基に温度補償データを算出する算出手段と、算出手段により得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として第１電極および第２電極に印加する駆動手段とを備えたものである。
【０００７】
本発明の第２の電気化学表示装置は、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、電圧が予め定めた値になったときの電流値を検出する電流値検出手段と、電流値検出手段により検出された電流値を基に温度補償データを算出する算出手段と、算出手段により得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として第１電極および第２電極に印加する駆動手段とを備えたものである。
【０００８】
本発明の第３の電気化学表示装置は、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加して電解質層の導電率を検出する導電率検出手段と、導電率検出手段により検出された導電率を基に温度補償データを算出する算出手段と、算出手段により得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として第１電極および第２電極に印加する駆動手段とを備えたものである。
【０００９】
また、本発明の電気化学表示装置の駆動方法は、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加したときに、温度に応じて電気化学表示素子が示す電気的特性を検出する第１手順と、第１手順で得られた電気的特性を基に温度補償データを算出する第２手順と、第２手順で得られた温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として第１電極および第２電極に印加する第３手順とを含むるようにしたものである。
ここに、「温度に応じて電気化学表示素子が示す電気的特性」とは、具体的には、上記のような、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加し、その電圧が予め定めた値になったときの電流値、あるいは電解質層が示す導電率である。
【００１０】
本発明の第１の電気化学表示装置では、第１電極および第２電極に対して画像表示のための駆動電圧を印加するに先立ち、温度検知用の電圧が印加されると共に、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値が検出され、この電圧値を基に温度補償データが算出される。そして、この温度補償データに基づいてパルス電圧が決定される。具体的には、温度変化に関わらず一定の電流が書込対象画素に流れるようにパルス電圧が決定され、これが駆動電圧として第１電極および第２電極に印加される。これにより、電気化学表示素子自身の温度に応じて画質が一定の画像表示が行われる。
【００１１】
本発明の第２の電気化学表示装置では、電気的特性として、上記環境温度に応じた電圧値の代わりに、電圧が予め定めた値になったときの電流値が検出される。そして、この電流値を基に温度補償データが算出され、第１の電気化学表示装置と同様に、電気化学表示素子自身の温度に応じて画質が一定の画像表示が行われる。
【００１２】
また、本発明の第３の電気化学表示装置では、電気的特性として、電解質層の導電率が検出される。そして、この導電率を基に温度補償データが算出され、第１の電気化学表示装置と同様に、電気化学表示素子自身の温度に応じて画質が一定の画像表示が行われる。
【００１３】
なお、以下の説明において、「電圧」と云ったときには「基準としての接地とある点との間の電位差」すなわち、「接地を基準とした電圧」を意味するものとし、「電位差」と云ったときには「２点間（ここでは両極間）の電位の差」を意味するものとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１〜第３の電気化学表示装置、または電気化学表示装置の駆動方法によれば
、第１電極および第２電極に温度検知用の電圧を印加して、温度に応じて異なる値を示す電気化学表示素子の電気的特性を検出し、この電気的特性を基に温度補償データを算出し、この温度補償データに基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として第１電極および第２電極に印加するようにしたので、温度センサを用いなくても、そのときの電気化学表示素子自体の温度を精度よく推定でき、画像の書込を行う際の駆動電圧を電気化学表示素子自体の温度に応じて変更することができる。よって、温度依存性を軽減して、画質一定の画像を表示することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電気化学表示装置１の概略構成を表すものである。この電気化学表示装置１は、画像表示のための電気化学表示素子１０と、この電気化学表示素子１０を駆動させるための表示素子駆動部２０とを備えている。図２は、この電気化学表示素子１０の概略構成図である。図３は、画像の書込・消去の１サイクルにおいて電気化学表示素子１０に印加される駆動電圧波形を概念的に表したものである。なお、本実施の形態では、以下で説明するように、この電気化学表示装置１の駆動方式としてパッシブマトリクスを用いる。
【００１７】
電気化学表示素子１０は、図２に示したように、第１基板１１と第２基板１２とが電解質層１３（図示省略）を介して対向配置された構造を有している。第１基板１１の第２基板１２と対向する側の面には、透明電極１４（第１電極）がストライプ状に延在し、第２基板１２の第１基板１１と対向する側の面には、対向電極１５（第２電極）がストライプ状に延在し、透明電極１４と対向電極１５とが互いに交差するように対向配置されている。この交差箇所が画素を構成する。なお、透明電極１４のうち透明電極Ｃｏだけが対向電極Ｒ１にのみ交差するように配置されているが、この両電極が交差する画素（Ｃｏ，Ｒ１）は、詳細は後述するが、温度に応じて電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出するためのものである。本実施の形態では、この電気的特性から電気化学表示素子１０の温度を間接的に取得するようになっている。
【００１８】
第１基板１１は、透明性を有する材料、例えば、石英ガラスにより構成されている。第２基板１２は、例えば、石英ガラスにより構成されている。電解質層１３は、溶媒と、酸化還元反応により析出および溶解する析出溶解材料とを含んでいる。溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシドとγ−ブチロラクトンの混合物が挙げられる。析出溶解材料は、析出した状態と溶解した状態とで色が変化することを利用して画素の表示を可能にするためのものである。析出溶解材料としては、例えば、還元により金属として析出する金属イオン、具体的には、銀イオンが挙げられる。透明電極１４は、画素として表示する金属を析出させるものであり、例えば、透明導電膜により構成されている。具体的には、スズ  （Ｓｎ）とインジウム（Ｉｎ）との酸化物であるＩＴＯ（Indium Tin oxide）により構成されている。対向電極１５は、例えば、電気化学的に安定な金属により構成されている。具体的には、銀（Ａｇ）により構成されている。
【００１９】
表示素子駆動部２０は、信号制御部２１と、透明電極駆動部２２と、対向電極駆動部２３と、温度補償部２４とを有している。
【００２０】
信号制御部２１は、例えばホストコンピュータから受け取った画像信号や制御信号を基に、透明電極駆動部２２と対向電極駆動部２３とを制御するためのものである。信号制御部２１は、透明電極駆動部２２と接続されており、１ライン分の画像データ２１−１と、同期タイミング信号２１−２と、局面設定信号２１−３を透明電極駆動部２２へ入力するようになっている。信号制御部２１は、また、対向電極駆動部２３とも接続されており、局面設定信号２１−４と、走査信号２１−５と、同期タイミング信号２１−６とを対向電極駆動部２３へ入力するようになっている。ここで、上記の「局面設定信号」とは、図３に示すような画像の書込・消去の１サイクルにおいてどの局面にあるかを設定するためのものであるか、または、温度に応じて電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出する局面であることを設定するためのものである。なお、本実施の形態では、画像の書込について特に着目しているので、以下では、画像の書込に関して詳細に説明する。
【００２１】
透明電極駆動部２２は、信号制御部２１からの制御に応じて、透明電極１４を駆動する
ためのもので、データ保存部２２Ａと、信号電圧パルス設定部２２Ｂと、信号電圧パルス駆動部２２Ｃとを含んで構成されたものである。データ保存部２２Ａは、信号制御部２１から受け取った１ライン分の画像データ２１−１を一時保存するようになっている。信号電圧パルス設定部２２Ｂは、１ライン分の画像データ２１−１に対応した信号電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定するようになっている。信号電圧パルス駆動部２２Ｃは、信号電圧パルス設定部２２Ｂにより設定された大きさおよび印加時間の信号電圧パルスを各透明電極１４に印加するようになっている。
【００２２】
対向電極駆動部２３は、信号制御部２１からの制御に応じて、対向電極１５を駆動する
ためのもので、対向電極選択部２３Ａと、選択電圧パルス設定部２３Ｂと、選択電圧パルス駆動部２３Ｃとを含んで構成されたものである。対向電極選択部２３Ａは、走査信号２１−５に基づいて、選択電圧を印加する対向電極を複数の対向電極の中から選択するようになっている。選択電圧パルス設定部２３Ｂは、局面設定信号２１−４に基づいて、対向電極選択部２３Ａにより選択された対向電極に印加する選択電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定するようになっている。選択電圧パルス駆動部２３Ｃは、選択電圧パルス設定部２３Ｂにより設定された大きさおよび印加時間の選択電圧パルスを対向電極１５に印加するようになっている。
【００２３】
温度補償部２４は、電気化学表示素子１０の温度を間接的に知るためのもので、電流計
２４Ａと、電圧計２４Ｂとを含んで構成されたものである。電流計２４Ａは、２つの端子を有しており、一方の端子２４Ｃ−１は、透明電極駆動部２２において透明電極Ｃｏに信号電圧パルスを印加するための配線に直列に接続されており、他方の端子２４Ｒ−１は、対向電極駆動部２３において対向電極Ｒ１に選択電圧パルスを印加する配線に直列に接続されている。また、電圧計２４Ｂは、２つの端子を有しており、一方の端子２４Ｃ−２は、透明電極駆動部２２において透明電極Ｃｏに信号電圧パルスを印加するための配線に並列に接続されており、他方の端子２４Ｒ−２は、対向電極駆動部２３において対向電極Ｒ１に選択電圧パルスを印加するための配線に並列に接続されている。
【００２４】
なお、上記透明電極駆動部２２および対向電極駆動部２３が本発明の「駆動手段」を構成し、また、温度補償部２４によって、本発明の「算出手段」，「電圧値検出手段」，「電流値検出手段」および「導電率検出手段」が構成されている。
【００２５】
次に、図４、図５および図６を参照して、電気化学表示素子１０の動作原理を説明すると共に、本実施の形態が温度補償部２４を備えるようにした理由について説明する。
【００２６】
図４は、対向電極１５の電位を基準として、対向電極１５と透明電極１４との間に印加される駆動電圧の波形を表したものである。図５は、図４に示した三角波電圧を画素に印加した場合の電流−電圧特性（以下、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）特性と称する）を表したものである。図６は、図５のＣＶ特性の温度特性を表したものである。なお、図５および図６は、対向電極１５を銀（Ａｇ）電極とし、電解質層１３にヨウ化銀(AgI)、すなわち銀イオン(Ag+) とヨウ素イオン(I-)を溶解し、さらに支持電解質としてヨウ化リチウム(LiI) を合わせて溶解させた場合の特性例である。
【００２７】
図５に示したように、透明電極１４と対向電極１５との間に対向電極１５の電圧を基準としてゼロからマイナス側に電圧を加えていくと、しばらくは銀が析出せず、書込しきい電圧（−Ｖth）を越えたところで透明電極１４への銀の析出が始まる。そして、書込しきい電圧（−Ｖth）を越えたところで析出に伴う電流が流れ始める。銀の析出は、三角波電圧の頂点に相当する書込電圧を越え、次第に電圧が下がっても続き、先の書込しきい電圧（−Ｖth）を下回っても続く。銀の析出が終わるのは、印加電圧が保持電圧（−Ｖke）まで下がった時である。すなわち、一度書込しきい電圧（−Ｖth）を越えて銀の析出核が透明電極側の表面上に形成されれば、書込しきい電圧（−Ｖth）未満の電圧でも、銀の析出が起こる。一方、逆極性（プラス）の電圧を透明電極１４と対向電極１５との間に印加すると、銀の溶解が始まり、消去しきい電圧Ｖith に到達した時点で析出していた銀は消失する。これ以上の高い電圧を印加すると、ヨウ素が遊離して電極に付着し、ヨウ素イオン(I- ) が電気化学的に酸化され、ヨウ素（I２）となり、黄色く着色されてしまう。
【００２８】
さらに、図６に示したように、４０℃、２５℃、１０℃、０℃および−５℃と温度を徐々に変化させると、書込しきい電圧（−Ｖth）の絶対値が徐々に大きくなっていき、逆に、ある駆動電圧（−Ｖｐ）において流れる電流の絶対値は徐々に小さくなっていく。このため、絶対値の小さい駆動電圧を画素に印加した場合であって、駆動電圧が書込しきい電圧（−Ｖth）の絶対値（Ｖth）を下回るような低温のときには、画像を表示することすら困難となる。逆に、絶対値の大きな駆動電圧を画素に印加した場合であって、駆動電圧が書込しきい電圧（−Ｖth）の絶対値（Ｖth）の２倍を超えるような高温のときは、画像を表示させたい画素に隣接する画素に対して不必要な電流が流れるクロストークが発生したり、コントラストが低下してしまう。このことから、画像の書込を行う際に画素に印加する駆動電圧を温度変化に関わらず常に一定とした場合には、表示画像の着色濃度を一定に保つことが困難であることが分かる。
【００２９】
そこで、画像の書込を行う際に画素に印加する駆動電圧を温度変化に応じて変更することが考えられる。具体的には、まず少なくとも、低温であっても駆動電圧が書込しきい電圧（−Ｖth）の絶対値（Ｖth）を下回らないようにすると共に、高温であっても駆動電圧が書込しきい電圧（−Ｖth）の絶対値（Ｖth）の２倍を超えないようにする。さらに、温度が低くなるにつれて駆動電圧を大きくし、温度が高くなるにつれて駆動電圧を小さくして、画像を表示させたい画素に対して温度変化に関わらず常に一定の電流が流れるようにする。このように駆動電圧を温度変化に応じて制御することにより、表示画像の着色濃度を一定とすることが可能となる。
【００３０】
ところで、上述のように駆動電圧を温度変化に応じて制御するには、前述のように、温度センサを備えればよいが、仮に温度センサを備えたとしても、電気化学表示素子１０自体の温度を直接測定している訳ではないので、画像の書込を行う際に画素に印加する駆動電圧を環境温度の変化に応じて実際にどのように変更すべきかを正確に見積もることはできない。そこで、本実施の形態では、温度センサを備える代わりに温度補償部２４を備え、この温度補償部２４により、温度に応じて変化する電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出して電気化学表示素子１０自身の温度を間接的に知ることができるようにしたものである。
【００３１】
なお、上記のようなＣＶ特性を示す表示装置の駆動を考えた場合、最も単純には、書込しきい電圧（−Ｖth）の絶対値を越える電圧を加えて金属を析出させ、画素の書込を行うことが考えられる。これに対して、本実施の形態では、以下に説明するように、２回の書込電圧を印加して画素の書込を行うようにしている。
【００３２】
次に、表示素子駆動部２０の動作について説明する。以下、（Ａ）画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値Ｖｏ（ｘ）を検出して温度補償データ２４−１を算出する手順、（Ｂ）算出した温度補償データ２４−１に基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として透明電極１４と対向電極１５との間に印加する手順、について順次説明する。ここで、「温度検知用の電圧」とは、温度に応じて電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出するために画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ印加する電圧を指す。
【００３３】
（Ａ：画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値Ｖｏ（ｘ）を検出して温度補償データ２４−１を算出する手順）
図７は、画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加する手順を表したものである。図８は、画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加した後、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値Ｖｏ（ｘ）を検出し、その電圧値Ｖｏ（ｘ）から温度補償データ２４−１を算出する手順を表したものである。図９は、画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加し、流れる電流が予め定めた値になったときの電圧値Ｖｏ（ｘ）を検出するための回路図を概念的に表したものである。図１０は、ＣＶ特性を利用して、図９に示した回路を用いて検出した電圧値Ｖｏ（ｘ）から電気化学表示素子１０の温度を見積もる手順について説明するためのものである。図１１は、見積もられた電気化学表示素子１０の温度に応じた温度補償データ２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する手順について説明するためのものである。
【００３４】
信号制御部２１は、図７に示したように、温度に応じて電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出する局面であることを設定する局面設定信号２１−３を透明電極駆動部２２に入力すると共に、上記と同様のことを設定する局面設定信号２１−４を対向電極駆動部２３に入力する（ステップＳ１０１）。信号制御部２１は、次に走査信号２１−５を対向電極駆動部２３に入力する（ステップＳ１０２）。ここでの走査信号２１−５は、対向電極Ｒ１を選択することを意味する信号である。対向電極選択部２３Ａは、走査信号２１−５に基づき、選択電圧を印加する対向電極Ｒ１を選択する（ステップＳ１０３）。選択電圧パルス設定部２３Ｂは、局面設定信号２１−４に基づき、対向電極Ｒ１に印加する選択電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定する（ステップＳ１０４）。
【００３５】
信号制御部２１は、さらに画素（Ｃｏ，Ｒ１）の画像データ２１−１を透明電極駆動部２２に入力し（ステップＳ１０５）、その画素（Ｃｏ，Ｒ１）の画像データ２１−１はデータ保存部２２Ａに一時保存される（ステップＳ１０６）。信号電圧パルス設定部２２Ｂは、局面設定信号２１−３に基づき、データ保存部２２Ａに一時保存された画素（Ｃｏ，Ｒ１）の画像データ２１−１に対応した信号電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定する（ステップＳ１０７）。ここで、透明電極Ｃｏに印加される信号電圧パルスは、画像データ２１−１を変調することによって得られるものであるが、実際には画像を表示するためのものではなく、電気化学表示素子１０の温度を検知するための電圧を透明電極Ｃｏに印加するためのものである。
【００３６】
信号制御部２１は、透明電極駆動部２２および対向電極駆動部２３に対して、それぞれ、同期タイミング信号２１−２，２１−６を互いに同期させて入力する（ステップＳ１０８）。信号電圧パルス駆動部２２Ｃは、同期タイミング信号２１−２に同期して、電気化学表示素子１０の温度を検知するための電圧として、信号電圧パルスＶｃｏｌ（ｔ）を透明電極Ｃｏに印加する（ステップＳ１０９）。選択電圧パルス駆動部２３Ｃは、同期タイミング信号２１−６に同期して、電気化学表示素子１０の温度を検知するための電圧として、選択電圧パルスＶｒｏｗを対向電極Ｒ１に印加する（ステップＳ１１０）。なお、信号電圧パルスＶｃｏｌ（ｔ）および選択電圧パルスＶｒｏｗの大きさは、それぞれ書込しきい電圧の絶対値よりも小さく、両電極間の電位差の大きさは、書込しきい電圧の絶対値の２倍以下である。前述のように、画素（Ｃｏ，Ｒ１）は画像を表示する画素に隣接しているため、温度に応じて電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出する際にクロストークが発生したり、コントラストが低下する等の問題が生じないようにする必要があるからである。
【００３７】
図８に示したように、温度補償部２４は、透明電極Ｃｏと対向電極Ｒ１との間の電位差およびその間に流れる電流を検出する。そして、電流計の計測値がＩｏとなったときの電位差Ｖｏ（ｘ）を電圧計により検出する（ステップＳ１１１）。温度補償部２４は、検出した電位差Ｖｏ（ｘ）から電気化学表示素子１０の温度を見積もり、その温度に対応した電圧ΔＶｗｃ（ｘ）を決定する（ステップＳ１１２）。ここで、電圧ΔＶｗｃ（ｘ）とは、画像の書込時に透明電極１４に印加する信号電圧Ｖｗｃに加減算するためのものである。温度補償部２４は、決定した電圧ΔＶｗｃ（ｘ）を温度補償データ２４−１としてデータ保存部２２Ａへ入力する（ステップＳ１１３）。
【００３８】
ここで、上記のステップＳ１１２における温度補償データ２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））の算出方法について、具体的に説明する。
【００３９】
温度補償部２４は、図９(Ａ)に示したように、対向電極駆動部２３から対向電極Ｒ１へ一定の電圧Ｖｒｏｗを印加し、透明電極駆動部２２から透明電極Ｃｏへ図９(Ｂ)に示したように時間に比例して絶対値が大きくなる電圧を印加した後、両電極間の電位差および両電極間に流れる電流を検出する。ここで、検出される電位差および電流の関係は、図１０に示したように、上述のＣＶ特性と同様であり、ある電流Ｉｏが流れる時の電位差Ｖｏは、電気化学表示素子１０の温度変化に応じて変化するという特徴を有している。そのため、電流がＩｏとなったときの電位差Ｖｏ（ｘ）を検出することにより、電気化学表示素子１０の温度を間接的に見積もることができる。さらに、電位差Ｖｏに対応する温度補正データ（電圧ΔＶｗｃ）をあらかじめ見積もっておき、これを参照して、温度補償部２４で検出した電位差Ｖｏ（ｘ）に対応する温度補償データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する。
【００４０】
（Ｂ：算出した温度補償データ２４−１に基づいてパルス電圧を決定し、これを駆動電圧として透明電極１４と対向電極１５との間に印加する手順）
図１２は、書込時の第１の局面において、信号制御部２１と、透明電極駆動部２２と、対向電極駆動部２３との間で生じる処理を時間軸に沿って表したものである。図１３は、書込時の第２の局面において、信号制御部２１と対向電極駆動部２３との間で生じる処理を時間軸に沿って表したものである。
【００４１】
図１２を参照して、上記の局面設定信号２１−４が書込時の第１の局面の場合について説明する。信号制御部２１は、まず書込時の第１の局面であることを設定する局面設定信号２１−４を対向電極駆動部２３に入力する（ステップＳ２０１）。信号制御部２１は、次に走査信号２１−５を対向電極駆動部２３に入力する（ステップＳ２０２）。ここでの走査信号２１−５は、複数の対向電極のうちの特定の１つを選択することを意味する信号である。対向電極選択部２３Ａは、走査信号２１−５に基づき、選択電圧を印加する対向電極を複数の対向電極の中から選択する（ステップＳ２０３）。選択電圧パルス設定部２３Ｂは、局面設定信号２１−４に基づき、上記で設定された対向電極１５に印加する選択電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定する（ステップＳ２０４）。
【００４２】
信号制御部２１は、さらに１ライン分の画像データ２１−１を透明電極駆動部２２に入力する（ステップＳ２０５）。データ保存部２２Ａは、その１ライン分の画像データ２１−１を一時保存する（ステップＳ２０６）。信号電圧パルス設定部２２Ｂは、データ保存部２２Ａにより一時保存された１ライン分の画像データ２１−１に対応した信号電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定する（ステップＳ２０７）。さらに、信号電圧パルス設定部２２Ｂは、データ保存部２２Ａに保存されている温度補償データ２４−１をこの信号電圧パルスに加減算する（ステップＳ２０８）。
【００４３】
信号制御部２１は、透明電極駆動部２２および対向電極駆動部２３に対して、それぞれ、同期タイミング信号２１−２および２１−６を互いに同期させて入力する（ステップＳ２０９）。選択電圧パルス駆動部２３Ｃは、同期タイミング信号２１−６に同期して、選択電圧パルス設定部２３Ｂにより設定された選択電圧パルスを、対向電極選択部２３Ａにより選択された対向電極１５に出力する（ステップＳ２１０）。信号電圧パルス駆動部２２Ｃは、同期タイミング信号２１−２に同期して、信号電圧パルス設定部２２Ｂにより温度補償された信号電圧パルスを、各透明電極１４に印加する（ステップＳ２１１）。
【００４４】
上記のステップＳ２０１〜Ｓ２１１を行うことにより、書込時の第１の局面における画面の最初の１ライン分の処理が完了する。続いて、画面の１ライン分を処理するステップ（ステップＳ２０２〜Ｓ２１１）を１画面を構成する複数ライン分繰り返し行う（ステップＳ２１２）。これにより、書込時の第１の局面における処理が完了する。
【００４５】
次に、図１３を参照して、上記の局面設定信号２１−４が書込時の第２の局面の場合について説明する。信号制御部２１は、まず書込時の第２の局面であることを設定する局面設定信号２１−４を対向電極駆動部２３に入力する（ステップＳ３０１）。信号制御部２１は、次に走査信号２１−５を対向電極駆動部２３に入力する（ステップＳ３０２）。ここでの走査信号２１−５は、全ての対向電極を選択することを意味する信号である。対向電極選択部２３Ａは、走査信号２１−５に基づき、選択電圧を印加する対向電極を複数の対向電極の中から選択する（ステップＳ３０３）。ここで、対向電極選択部２３Ａは、全ての対向電極を選択する。選択電圧パルス設定部２３Ｂは、局面設定信号２１−４に基づき、上記で設定された対向電極に印加する選択電圧パルスの大きさおよび印加時間を設定する（ステップＳ３０４）。
【００４６】
信号制御部２１は、対向電極駆動部２３に対して、同期タイミング信号２１−６を入力する（ステップＳ３０５）。選択電圧パルス駆動部２３Ｃは、同期タイミング信号２１−６に同期して、選択電圧パルス設定部２３Ｂにより設定された大きさおよび印加時間の選択電圧パルスを、対向電極選択部２３Ａにより選択された対向電極１５に出力する（ステップＳ３０６）。ここで、選択電圧パルス駆動部２３Ｃは、全ての対向電極に同時に出力する。なお、上記の「同時」とは、必ずしも厳密に時間的に同時であることを意味するものではない。
【００４７】
上記のステップＳ３０１〜Ｓ３０６を行うことにより、書込時の第２の局面における処理が完了する。なお、書込時の第２の局面において、上記のステップ３０１〜Ｓ３０６を行う代わりに、書込時の第１の局面のように、画面の１ライン分を処理するステップ（ステップＳ２０２〜Ｓ２１１）を１画面を構成する複数ライン分繰り返し行う（ステップＳ２１２）ようにしてもよい。
【００４８】
次に、図３、図１４および図１５を参照して、電気化学表示素子１０の動作について説明する。
【００４９】
図１４は、電気化学表示素子１０において画像が書き込まれる様子を表すものである。図１５は書込時の駆動電圧波形の一例を表すものである。より具体的には、図１５は、図１４に記載の各透明電極１４（Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3…Ｃm）に加えられる電圧（信号電圧）、各対向電極１５（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3…Ｒn）に加えられる電圧（選択電圧）、そして画素（Ｃ1，Ｒ1）,（Ｃ1，Ｒ2）,（Ｃ2，Ｒ2）,（Ｃm，Ｒn）に加えられる電圧、すなわち、透明電極１４と対向電極１５との間に加えられる電圧（書込電圧）の合計３種類の電圧の経時変化の一例を表している。
【００５０】
以下に、図３、図１４および図１５を参照して、書込時の動作を説明する。図３、図１５に示したように、時間軸において３つの局面が設けられている。まず、第１の局面は、１画面全体における書込対象画素に金属の析出核を形成する（これを、第１の書込電圧を印加するという）局面であり、時間Ｔa の期間に相当する。書込対象画素とは、画像を書き込む際に選択された透明電極および対向電極の交差する画素を指す。次に、第２の局面は、先の書込対象画素に金属をさらに析出させて画像を表示する（これを、第２の書込電圧を印加するという）局面であり、時間Ｔw の期間に相当する。さらに、第３の局面は、書込後、消去開始までの間、表示を継続する局面であり、時間Ｔm の期間に相当する。以下、第１および第２の局面について詳述する。ここで、書込対象画素とは、画像を書き込む際に選択された透明電極および対向電極の交差する画素を指す。
【００５１】
まず、第１の局面である、第１の書込電圧を印加する動作について説明する。最初に、透明電極駆動部２２は、各透明電極１４（Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3…Ｃm）に、１ライン分の画像データに対応した電圧に温度補償データを加減算した電圧、例えば、第１の信号電圧（０,−Ｖwc,０…０）を同時に出力する。ここで、信号電圧（−Ｖwc）が出力されている箇所と出力されていない箇所があるが、出力されている箇所は、書込対象画素に対応しており、出力されていない箇所は、書込対象画素に対応していないことを意味する。そして、透明電極駆動部２２は、１画面を構成するｎライン分の画像データに対応した第１の信号電圧を順次出力する。なお、第１の信号電圧（−Ｖwc）は、書込しきい電圧（−Ｖth）より絶対値が小さい電圧である。一方、対向電極駆動部２３は、各対向電極１５（Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 …Ｒn ）に第１の選択電圧Ｖwrを信号電圧（−Ｖwc）と同期して順次出力する。第１の選択電圧Ｖwrは、いずれも書込しきい電圧（−Ｖth）より絶対値が小さい電圧である。
【００５２】
例えば、画素（Ｃ2，Ｒ2）では、透明電極Ｃ２における第１の信号電圧（−Ｖwc）と、対向電極Ｒ２における第１の選択電圧Ｖwrとが重なる。これらの電位差に基づき、書込しきい電圧の絶対値以上の大きさであって、書込しきい電圧の絶対値の２倍以下の大きさの第１の書込電圧（−Ｖa＝−（Ｖwc＋Ｖwr））が、透明電極と対向電極の間に加わり、透明電極側に金属の析出核が形成される。なお、画素（Ｃ2，Ｒ1）では、透明電極Ｃ2 から出力される第１の信号電圧（−Ｖwc）と対向電極Ｒ1から出力される第１の選択電圧Ｖwr1とが重なる期間が無く、書込しきい電圧（−Ｖth）より絶対値が低い第１の信号電圧（−Ｖwc）、あるいは第１の選択電圧Ｖwr1のうちのいずれか一方が、透明電極１４と対向電極１５との間に加わるのみである。したがって、画素（Ｃ2，Ｒ1）では、金属の析出は起こらない。
【００５３】
次に、第２の局面である、第２の書込電圧を印加する動作について説明する。最初に、各透明電極１４（Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3…Ｃm）をオープンにして、第２の信号電圧を開放電圧とするとともに、対向電極駆動部２３は、書込しきい電圧（−Ｖth）より絶対値が小さい第２の選択電圧Ｖw を、各対向電極１５（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3…Ｒn）に同時に出力する。なお、上記の「同時」とは、必ずしも厳密に時間的に同時であることを意味するものではなく、画像が画面全体で同時に表示されたとユーザが感じる程度に時間的に同時であることを意味する。
【００５４】
例えば、画素（Ｃ2，Ｒ2）では、透明電極Ｃ2における第２の信号電圧（開放電圧）と、対向電極Ｒ2における書込しきい電圧（−Ｖth）より絶対値が小さい第２の選択電圧Ｖw とが重なる。これらの電位差により書込しきい電圧より小さい第２の書込電圧（−Ｖw）が、全ての書込対象画素に加わり、先の第１の書込電圧（−Ｖa）によって透明電極１４上に析出した金属の析出核の周りに金属が追加析出され、書込が完了する。なお、金属の析出核のない画素においても第２の書込電圧（−Ｖw）が印加されているが、上記した図５の電流−電圧特性より、金属の析出核がない場合には、書込しきい電圧より小さい第２の書込電圧（−Ｖw）が印加されても金属の析出は起こらない。
【００５５】
以上のようにして画像の書込は行われるので、本実施の形態における書込駆動は、次のような点で優れている。
【００５６】
本実施の形態によれば、温度センサを用いることなく、電気化学表示素子１０自身の温度を取得することができ、これにより画像の書込を行う際の駆動電圧を電気化学表示素子１０自身の温度に応じて変更することができ、温度依存性を軽減した画像を表示することができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、画像を書込む際に画素に印加する電圧、および温度に応じて電気化学表示素子１０が示す電気的特性を検出する際に画素に印加する電圧を常に書込しきい電圧の絶対値の２倍以下にしているので、不要な電流が流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下することはない。
【００５８】
一般に、電気化学表示装置では、各画素は、金属の析出以前には主にキャパシタとしての機能が強く、析出に伴って電極間の抵抗値ならびにしきい値が小さくなるという特性を持っている。そのため、仮に一回の書込電圧の印加のみで金属の析出を完了しようとすると、書き込まれた画素の周囲の画素を書き込むような場合、既に書き込みされた画素部にさらに金属が析出し、不要な電流が流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下する等の問題が生ずる。これに対して、本実施の形態では、上述のような２段階の書込駆動電圧波形を用いることにより、最初の第１の書込電圧の印加において金属の析出核が不必要に大きくなるのを防止することができるので、金属を析出させた画素に不要な電流が流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下するのを効果的に回避することができる。
【００５９】
また、仮に一回の書込電圧のみで金属の析出を完了しようとすると、画素毎に析出に長時間を要し、特に画素数が増えれば増えるほど表示に時間がかかる。これに対し、本実施の形態では、最初の第１の書込電圧の印加時には各画素ごとに短い時間ずつ電圧を印加して順次金属の析出核だけを形成しておき、その後の第２の書込電圧の印加時には全ての書込対象画素に一斉に電圧を印加するようにしているので、各画素に書込電圧を１回ずつ順次印加して書込を完了するようにした場合と比べて、印加時間を大幅に短くすることができる。すなわち、画像表示に要する時間を著しく短縮することができる。
【００６０】
また、仮に一回の書込電圧の印加のみによって金属の析出を完了しようとすると、走査線（対向電極）を順次走査するに従って、順次（左上から右下に向かって）表示が行われる。このため、ユーザは画像が表示される様子を不自然に感じる。これに対し、本実施の形態では、全ての書込対象画素について同時に第２の書込電圧を印加した時点で初めて画像が画面全体で一斉に表示されることになるので、ユーザは画像が表示される様子を自然に感じることができる。なお、この「同時」とは、必ずしも厳密に時間的に同時であることを意味するものではなく、画像が画面全体で同時に消去されたとユーザが感じる程度に時間的に同時であることを意味する。
【００６１】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６２】
上記の第１の実施の形態に係る電気化学表示装置では、電流計の計測値がＩｏとなったときの電圧Ｖｏ（ｘ）を電圧計により検出することにより温度補償データ２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する温度補償部２４を備えていたが、本実施の形態に係る電気化学表示装置は、これに代えて、透明電極Ｃｏに電圧Ｖｐを印加したときに電解質層１３に流れる電流Ｉｐ（ｘ）を電流計により検出することにより温度補償データ１２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する温度補償部１２４を備えている。本実施の形態に係る電気化学表示装置では、上記第１の実施の形態の電気化学表示装置と同一の構成、動作、作用および効果については、適宜説明を省略する。そこで、以下、温度補償部１２４において、温度補償部２４と異なる部分の動作について詳細に説明する。
【００６３】
図１６は、画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加した後、電圧が予め定めた値になったときの電流Ｉｐ（ｘ）を検出し、その電流Ｉｐ（ｘ）から温度補償データ１２４−１を算出する手順を表したものである。図１７は、画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加して、電圧が予め定めた値になったときの電流Ｉｐ（ｘ）を検出するための回路図を概念的に表したものである。図１８は、ＣＶ特性を利用して、図１７に示した回路を用いて検出した電流Ｉｐ（ｘ）から電気化学表示素子１０の温度を見積もる手順について説明するためのものである。図１９は、見積もられた電気化学表示素子１０の温度に応じた温度補償データ１２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する手順について説明するためのものである。
【００６４】
温度補償部１２４は、図１６に示したように、透明電極Ｃｏと対向電極Ｒ１との間の電位差およびその間に流れる電流を検出する。そして、電圧計の計測値がＶｐのときの電流Ｉｐ（ｘ）を電流計により検出する（ステップＳ４１１）。温度補償部１２４は、検出したＩｐ（ｘ）から電気化学表示素子１０の温度を見積もり、その温度に対応した電圧ΔＶｗｃ（ｘ）を決定する（ステップＳ４１２）。温度補償部１２４は、決定した電圧ΔＶｗｃ（ｘ）を温度補償データ１２４−１としてデータ保存部２２Ａへ入力する（ステップＳ４１３）。
【００６５】
ここで、上記のステップＳ４１２における温度補償データ１２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））の算出方法について、具体的に説明する。
【００６６】
温度補償部１２４は、図１７に示したように、対向電極駆動部２３から対向電極Ｒ１へ一定の電圧Ｖｒｏｗを印加し、透明電極駆動部２２から透明電極Ｃｏへ一定の電圧Ｖｐを印加した後、両電極間の電圧および電流を検出する。ここで、検出される電圧および電流の関係は、図１８に示したように、上述のＣＶ特性と同様であり、ある電圧Ｖｐの時に流れる電流Ｉｐは、電気化学表示素子１０の温度変化に応じて変化するという特徴を有している。そのため、電圧がＶｐのときの電流Ｉｐ（ｘ）を検出することにより、電気化学表示素子１０の温度を間接的に見積もることができる。さらに、電流Ｉｐに対応する温度補正データ（電圧ΔＶｗｃ）をあらかじめ見積もっておき、これを参照して、温度補償部１２４で計測したＩｐ（ｘ）に対応する温度補正データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する。
【００６７】
このように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、温度センサを用いることなく電気化学表示素子１０自身の温度を取得することができ、これにより画像の書込を行う際の駆動電圧を電気化学表示素子１０自身の温度に応じて変更することができ、温度依存性を軽減した画像を表示することができる。その他の作用効果も第１の実施の形態と同様である。
【００６８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００６９】
上記の第１の実施の形態に係る電気化学表示装置では、電流計の計測値がＩｏとなったときの電圧Ｖｏ（ｘ）を電圧計により検出することにより温度補償データ２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する温度補償部２４を備えていたが、本実施の形態に係る電気化学表示装置は、これに代えて、透明電極Ｃｏに電圧Ｖｓを印加したときの電圧計の値Ｖ（ｘ）および電流計の値Ｉ（ｘ）から電解質層１３の導電率Ｓ（ｘ）を算出することにより温度補償データ２２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する温度補償部２２４を備えている。本実施の形態に係る電気化学表示装置では、上記第１の実施の形態の電気化学表示装置と同一の構成、動作、作用および効果については、適宜説明を省略する。そこで、以下、温度補償部２２４において、温度補償部２４と異なる部分の動作について詳細に説明する。
【００７０】
図２０は、画素（Ｃｏ，Ｒ１）へ温度検知用の電圧を印加し、電圧Ｖ（ｘ）および電流Ｉ（ｘ）を検出した後、導電率Ｓ（ｘ）を算出し、その導電率Ｓ（ｘ）から温度補償データ２２４−１を算出する手順を表したものである。図２１は、電圧Ｖ（ｘ）および電流Ｉ（ｘ）を検出するための回路図を概念的に表したものであり、図２２は、検出された電圧Ｖ（ｘ）および電流Ｉ（ｘ）から算出された導電率Ｓ（ｘ）に基づいて見積もられた電気化学表示素子１０の温度に応じた温度補償データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する手順について説明するためのものである。
【００７１】
温度補償部２２４は、図２０に示したように、透明電極Ｃｏに電圧Ｖｓを印加したときの電圧計の値Ｖ（ｘ）および電流計の値Ｉ（ｘ）を検出する（ステップＳ５１１）。そして、そのＶ（ｘ）およびＩ（ｘ）から導電率Ｓ（ｘ）を算出する（ステップＳ５１２）。算出した導電率Ｓ（ｘ）から電気化学表示素子１０の温度を見積もり、その温度に対応した電圧ΔＶｗｃ（ｘ）を決定する（ステップＳ５１３）。温度補償部２２４は、決定した電圧ΔＶｗｃ（ｘ）を温度補償データ２２４−１としてデータ保存部２２Ａへ入力する（ステップＳ５１４）。
【００７２】
ここで、上記のステップＳ５１３における温度補償データ２２４−１（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））の算出方法について、具体的に説明する。
【００７３】
温度補償部２２４は、図２１に示したように、対向電極駆動部２３から対向電極Ｒ１へ一定の電圧Ｖｒｏｗを印加し、透明電極駆動部２２から透明電極Ｃｏへ一定の電圧Ｖｓを印加した後、両電極間の電圧および電流を検出する。そして、これらの測定値から導電率Ｓ（ｘ）が求まるが、この導電率Ｓ（ｘ）は、電気化学表示素子１０の温度変化に応じて変化するという特徴を有している。そのため、導電率Ｓ（ｘ）から、電気化学表示素子１０の温度を間接的に見積もることができる。さらに、導電率に対応する温度補正データ（電圧ΔＶｗｃ）をあらかじめ見積もっておき、これを参照して、温度補償部２２４で算出した導電率Ｓ（ｘ）に対応する温度補正データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する。
【００７４】
本実施の形態においても、第１および第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７５】
次に、本発明の第１、第２および第３の実施の形態に共通する変形例について説明する  。
【００７６】
第１基板１１は、上記の石英ガラス以外に、例えば、合成樹脂、具体的には、ポリエチレンナフタレート，ポリエチレンテレフタレートあるいはポリカーボネートなどのエステル、または、酢酸セルロースなどのセルロースエステル、または、ポリフッ化ビニリデンあるいはポリテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などのフッ素ポリマー、または、ポリオキシメチレンなどのポリエーテル、または、ポリアセタール，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレンあるいはメチルペンテンポリマーなどのポリオレフィン、または、ポリアミドイミドあるいはポリエーテルイミドなどのポリイミド、または、ポリアミドにより構成してもよい。これら合成樹脂は、容易に曲がらないような剛性基板状であってもよく、また、可とう性を有するフィルム状の構造体であってもよい。
【００７７】
第２基板１２は、透明であっても、透明でなくてもよく、上記の石英ガラスの他に、白板ガラス、セラミックス、紙あるいは木材により構成することができる。また、この他にも、第１基板１１で説明した合成樹脂により構成するようにしてもよい。なお、対向電極１５が十分な剛性を有する場合には、第２基板１２は設けなくてもよい。
【００７８】
電解質層１３に含まれる溶媒としては、上記のジメチルスルホキシドとγ−ブチロラクトンの混合物以外に、例えば、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、アセトニトリル、スルホラン、ジメトキシエタン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンあるいはこれらの混合物などが挙げられる。
【００７９】
電解質層１３に含まれる析出溶解材料としては、上記の銀イオンの他に、金属イオンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ビスマスイオン，銅イオン，銀イオン，ナトリウムイオン，リチウムイオン，鉄イオン，クロムイオン，ニッケルイオンあるいはカドミウムイオンが挙げられる。その中でも特に好ましい金属イオンはビスマスイオンあるいは銀イオンであり、更に好ましいのは銀イオンである。ビスマスイオンおよび銀イオンは、可逆的な反応を容易に進めることができると共に、析出時の変色度が高く、特に、銀イオンはイオン価数が通常１であるので、イオン価数が通常３であるビスマスイオンに比べて、１原子を還元させて金属にするのに必要な電荷量が３分の１となるからである。金属イオンは、例えば、金属塩として溶媒に添加されている。金属塩としては、銀塩であれば、例えば、硝酸銀、ホウフッ化銀、ハロゲン化銀、過塩素酸銀、シアン化銀あるいはチオシアン化銀が挙げられる。金属塩には、いずれか１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００８０】
この電解質層１３は、また、必要に応じて支持電解質塩と着色剤と各種添加剤とを含んでいてもよい。
【００８１】
支持電解質塩は、電解質層１３のイオン伝導性を高めることにより、析出溶解材料の析出溶解反応がより効果的に、かつ安定して行われるようにするためのものである。支持電解質塩としては、例えば、ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＰＦ6 あるいはＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などのリチウム塩、または、ＫＣｌ，ＫＩあるいはＫＢｒなどのカリウム塩、または、ＮａＣｌ，ＮａＩあるいはＮａＢｒなどのナトリウム塩、または、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム塩，過塩素酸テトラエチルアンモニウム塩，ホウフッ化テトラブチルアンモニウム塩，過塩素酸テトラブチルアンモニウム塩あるいはテトラブチルアンモニウムハライド塩などのテトラアルキル四級アンモニウム塩が挙げられる。支持電解質塩にはいずれか１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００８２】
着色剤は、コントラストを向上させるためのものである。着色剤としては、例えば、無機顔料あるいは有機顔料が挙げられ、これらを単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。例えば、銀のように金属の発色が黒色の場合には、白色の隠蔽性の高い材料が好ましい。このような材料として、例えば、二酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムあるいは酸化アルミニウムなどの無機粒子を使用することができる。また、色素を用いることもできる。色素としては、油溶性染料を用いることが好ましい。
【００８３】
添加剤としては、電気化学的な反応、特に金属の析出溶解反応を可逆的、かつ効率的に行うために、成長阻害剤、応力抑制剤、光沢剤、錯化剤あるいは還元剤のいずれか１種または２種以上を混合して含んでいることが好ましい。このような添加剤としては、酸素原子（Ｏ）または硫黄原子（Ｓ）を有する基を備えた有機化合物が好ましく、例えば、チオ尿素、１−アリル−２−チオ尿素、メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、クマリン、フタル酸、コハク酸、サリチル酸、グリコール酸、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、酒石酸、シュウ酸あるいはＤ−グルコノ−１，５−ラクトンが挙げられる。
【００８４】
アニオン種に起因した副反応に伴い、所望の発色以外の発色が生じるおそれがあるので、添加剤としては、アニオン種に起因した副反応を抑制、もしくは副反応として生成してしまった物質を分解するための還元剤または酸化剤のいずれか１種または２種以上を混合して含んでいることが好ましい。
【００８５】
このような還元剤としては、例えば、アスコルビン酸化合物あるいはトリアルキルアルコールアミンなどが好ましい。中でも、トリアルキルアルコールアミン種であり、トリエタノールアミンは、長期保存性および高温保存性においても優れた効果を得ることができるので好ましい。
【００８６】
この電解質層１３は、これら液状の溶媒，析出溶解材料および添加剤などからなる液状のいわゆる電解液とされていてもよいが、更に、これらを保持する高分子化合物を含み、ゲル状とされていてもよい。ゲル状とする場合、単層により構成してもよいが、複数層により構成してもよい。複数層にする場合、着色剤は複数層に含有させる必要はなく、少なくとも１層に含有させるようにすればよい。
【００８７】
高分子化合物としては、例えば、主骨格単位、もしくは側鎖単位、もしくはその両方に、アルキレンオキサイド、アルキレンイミン、アルキレンスルフィドの繰り返し単位を有するもの、または、これらの異なる単位を複数含む共重合物、または、ポリメチルメタクリレート誘導体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルあるいはポリカーボネート誘導体が好ましい。高分子化合物には、いずれか１種を用いてもよいが、２種以上を混合して用いてもよい。
【００８８】
電解質層１３の厚みは、無機粒子を着色剤として含む場合、２０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、３０μｍ〜１２０μｍであればより好ましく、３０μｍ〜５０μｍであれば更に好ましい。薄い方が電極間の抵抗が小さくなり、発色・消色時間の低減や消費電力の低下を図ることができる一方、薄すぎると着色剤の含有量が少なくなるため、白色性（光学濃度）が十分でなく、特に、２０μｍ以下であると、機械的強度が低下してピンホールや亀裂も生じるからである。
【００８９】
電解質層１３は、例えば、スルホキシドと環状カルボン酸エステルとを混合した溶媒に析出溶解材料を溶解させたのち、これに必要に応じて、支持電解質塩，着色剤および各種添加剤を添加することにより製造することができる。また、ゲル状とする場合には、この電解液と高分子化合物とを混合して乾燥させることにより製造することができる。また、この電解液を高分子化合物の出発原料であるモノマーあるいはオリゴマーと混合し、加熱法あるいはＵＶ照射法により、重合あるいは架橋させることにより製造することもできる。なお、この場合、効率的にゲル化を促進させるために、架橋助剤や光増感剤などを併用してもよい。
【００９０】
透明電極１４は、上記のＩＴＯ（Indium Tin oxide）の他に、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、あるいは酸化スズ（ＳｎＯ2）、または、ＩＴＯ、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、あるいは酸化スズ（ＳｎＯ2）にスズあるいはアンチモン（Ｓｂ）などをドーピングしたものにより構成されることが好ましい。また、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）あるいは酸化亜鉛（ＺｎＯ）などにより構成してもよい。
【００９１】
対向電極１５は、上記の銀（Ａｇ）の他に、電気化学的に安定な金属、中でも、金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），クロム（Ｃｒ），アルミニウム（Ａｌ），コバルト（Ｃｏ），パラジウム（Ｐｄ），ビスマス（Ｂｉ）からなる群のうちの少なくとも１種により構成されることが好ましい。また、析出させる金属と同じ金属により構成するようにすれば、電気化学的により安定な電極反応を実現できるのでより好ましい。この他にも、主反応に用いる金属を予めあるいは随時十分に補うことができれば、カーボンにより構成するようにしてもよい。カーボンを使用することで、対向電極１５の低価格化を図ることができるからである。また、透明電極１４と同じ透明導電膜により構成するようにしてもよい。
【実施例】
【００９２】
以下、本発明の実施例に係る電気化学表示素子１０の概略構成について説明する。本実施例は、上記の第１の実施の形態に係るものである。
【００９３】
図２３は、実施例および比較例に用いた透明電極と対向電極の構成を示したものである。透明電極１４は、厚さ０．７ｍｍの石英ガラス基板上に、ストライプ状にＩＴＯ膜を公知の方法により成膜した。対向電極１５は、厚さ０．７ｍｍの石英ガラス基板上に、ストライプ状に銀を公知の方法により成膜した。電極本数は、透明電極が４１本、対向電極が４０本とし、透明電極の４１本のうちの１本は、温度補償データを得るために用いられるものとする。また、電極幅は０．３ｍｍ、電極ピッチは０．６ｍｍとした。なお、比較例では、温度補償データを得るために用いられる透明電極を使用しない。
【００９４】
電解質層１３は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）とγ−ブチロラクトン（γＢｒ）を６：４の割合で混合した溶媒に、析出溶解材料として１．００ｍｏｌ／ｌのヨウ化銀（ＡｇＩ）および支持電解質塩として１．３３ｍｏｌ／lの臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を溶解させたものである。この電解質に対して、高分子材料である分子量２０万のポリエチレンオキシドと着色材である二酸化チタン（ＴｉＯ２）とを重量比で０．２：１．２の割合で添加し、これを均一に分散させた後、上記のポリエチレンオキシドと重量比で１：０．０２の割合の架橋材を添加した。この電解質層１３を透明電極１４のある石英ガラス基板上に厚さ１００μｍで塗布した後、直ちに、対向電極１５のある石英ガラス基板を張り合わせ、この張り合わせたものを１００℃で１０分間加熱して、この電解質層１３をゲル化した高分子固体電解質にした。なお、可能であれば、上記の架橋材を加えずに重合してもよい。その後、張り合わせた端面をエポキシ樹脂接着剤によって封止した。
【００９５】
本実施例および比較例では、図１に示した構成の電気化学表示素子１０に対して、図１５に示した駆動電圧波形により画像の書込を行った。なお、書込時の駆動電圧波形において、最初に選択的に書込対象画素に第１の書込電圧を印加することにより金属の析出核を形成するのに要する時間Ｔaを８００ｍｓｅｃ、次に略一斉に書込対象画素に第２の書込電圧を印加することにより金属の析出を完了させるのに要する時間Ｔs を１２００ｍｓｅｃ、第１の選択電圧Ｖwrを１ラインごとにアドレッシングするのに要する時間Ｔsaを２０ｍｓｅｃとした。
【００９６】
本実施例では、画像の書込の際に、温度補償データ２４−１を加減算した信号電圧パルスを透明電極１４に印加し、一定の値の選択電圧パルスを対向電極１５に印加する。具体的には、信号電圧パルスは、２５℃において−０．７Ｖ（ΔＶｗｃ＝０）、１０℃において−０．８Ｖ（ΔＶｗｃ＝−０．１Ｖ）、０℃において−０．９Ｖ（ΔＶｗｃ＝−０．２Ｖ）、−５℃において−１．０Ｖ（ΔＶｗｃ＝−０．２Ｖ）とし、選択電圧パルスは、温度に関わらず０．４Ｖとした。従って、画素（Ｃｏ，Ｒ１）における両電極間に印加される電圧は、対向電極を基準として、２５℃において−１．１Ｖ、１０℃において−１．２Ｖ、０℃において−１．３Ｖ、−５℃において−１．４Ｖとなる。
【００９７】
一方、比較例では、温度補償する機構を備えていないので、動作環境の温度に関わらず一定の値の信号電圧パルスを透明電極に印加し、一定の値の選択電圧パルスを対向電極１５に印加する。具体的には、信号電圧パルスは、−０．６Ｖとし、選択電圧パルスは、０．４Ｖとした。なお、これらの値は、書込しきい電圧の絶対値が最も小さくなる４０℃において適当な値である。
【００９８】
図２４における比較例の結果から、温度が１０℃以下になると、光学濃度が急速に大きくなり、０．１を大幅に上回ってしまう。ここで、光学濃度とは、−ｌｏｇ（反射率／１００）から求められるものであり、画像の書込に必要な黒色の光学濃度は０．１とされている。このことから、温度補償をしなければ実際の使用に全く耐えられないことが分かる。
【００９９】
一方、図２４における本実施例の結果から、温度が１０℃以下になっても、比較例のよいに、光学濃度が急速に大きくなることはなく、実際の使用に耐えられる黒色の光学濃度を維持していることがわかる。
【０１００】
以上のことから、本実施例によれば、温度センサを用いなくても、電気化学表示素子１０自身の温度を取得することができ、画像の書込を行う際の駆動電圧を電気化学表示素子１０自身の温度に応じて変更することにより、温度依存性を軽減して、安定した画像を表示を行うことができる。
【０１０１】
以上、第１〜第３の実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、図１５に示したように書込電圧を２回に分けて画素に印加しているが、書込電圧の印加は１回だけにするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気化学表示装置の構成を表すブロック図である。
【図２】電気化学表示素子の構成を表す斜視図である。
【図３】書込・消去の１サイクルの駆動電圧波形の概念図である。
【図４】電流−電圧特性（ＣＶ特性）を調べるために印加した三角波電圧を表す波形図である。
【図５】ＣＶ特性を表す図である。
【図６】ＣＶ特性の温度特性を表す図である。
【図７】電気化学表示素子へ電圧パルスを印加する手順を表す流れ図である。
【図８】電圧Ｖｏ（ｘ）を計測して温度補償データを算出する手順を表した流れ図である。
【図９】電圧Ｖｏ（ｘ）を計測するための回路図である。
【図１０】電圧Ｖｏ（ｘ）から電気化学表示素子の温度を見積もる方法を説明するための図である。
【図１１】電気化学表示素子の温度から温度補償データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する方法を説明するための図である。
【図１２】表示素子駆動部の書込時の第１の局面における動作を表す流れ図である。
【図１３】表示素子駆動部の書込時の第２の局面における動作を表す流れ図である。
【図１４】電気化学表示素子において画像が書き込まれる様子を表す概略図である。
【図１５】書込時の駆動電圧波形の一例を表す波形図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る電流Ｉｐ（ｘ）を計測して温度補償データを算出する手順を表す流れ図である。
【図１７】電流Ｉｐ（ｘ）を計測するための回路図である。
【図１８】電流Ｉｐ（ｘ）から電気化学表示素子の温度を見積もる方法を説明するための図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る電圧Ｖｏ（ｘ）から温度補償データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する方法を説明するための図である。
【図２０】導電率Ｓ（ｘ）から温度補償データを算出する手順を表す流れ図である。
【図２１】導電率Ｓ（ｘ）を算出するための回路図である。
【図２２】導電率Ｓ（ｘ）から温度補償データ（電圧ΔＶｗｃ（ｘ））を算出する方法を説明するための図である。
【図２３】本発明の実施例に係る透明電極と対向電極の概略構成図である。
【図２４】光学濃度の温度依存性を表す特性図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…電気化学表示装置、１０…電気化学表示素子、１１…第１基板、１２…第２基板、１３…電解質層、１４…透明電極、１５…対向電極、２０…表示素子駆動部、２１…信号制御部、２１−１…画像データ、２１−２，２１−６…同期タイミング信号、２１−３，２１−４…局面設定信号、２１−３…水平同期信号、２１−５…走査信号、２２…透明電極駆動部、２２Ａ…データ保存部、２２Ｂ…信号電圧パルス設定部、２２Ｃ…信号電圧パルス駆動部、２３…対向電極駆動部、２３Ａ…対向電極選択部、２３Ｂ…選択電圧パルス設定部、２３Ｃ…選択電圧パルス駆動部、２４…温度補償部、２４−１…温度補償データ。
【図１】
2006030616.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006030616.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006030616.tif 000008
【図７】
2006030616.tif 000009
【図８】
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【図９】
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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】
2006030616.tif 000019
【図１８】
2006030616.tif 000020
【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２４】
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