(57)【要約】【課題】  エレクトロデポジション型表示装置の駆動方法に関し、表示の消去後、表示或いは消去以外の第３の電圧を印加するか、又は、その電圧に代えて、オフセット電圧を加える簡単な手段に依り、電気化学反応で生じた変色を逆反応で消去したり、或いは、充電に依って生じた電位差を消去し、コントラストが高い表示を繰り返し実現しようとする。【解決手段】  透明電極上に於いて電気化学反応に依る着色状態の変化で表示を行うエレクトロデポジション型表示装置に於いて、表示を行う為の第１の電圧、第１の電圧に依る電荷量の絶対値に比較して大きい電荷量からなる表示の消去を行う第２の電圧、第１の電圧と同極性で且つエレクトロデポジション型表示装置に於ける析出過電圧に比較して小さい第３の電圧を印加する。【選択図】        図１
2006195141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極上に於いて電気化学反応に依る着色状態の変化で表示を行うエレクトロデポジション型表示装置に於いて、
表示を行う為の第１の電圧、第１の電圧に依る電荷量の絶対値に比較して大きい電荷量からなる表示の消去を行う第２の電圧、第１の電圧と同極性で且つエレクトロデポジション型表示装置に於ける析出過電圧に比較して小さい第３の電圧
を印加することで表示並びに消去を行うこと
を特徴とするエレクトロデポジション型表示装置の駆動方法。
【請求項２】
第１の電圧と同極性で且つエレクトロデポジション型表示装置に於ける析出過電圧に比較して小さい第３の電圧を印加することに代えて、
第１の電圧と同極性で且つエレクトロデポジション型表示装置に於ける析出過電圧に比較して小さいオフセット電圧を常時印加すること
を特徴とする請求項１記載のエレクトロデポジション型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、透明電極上で電気化学反応に依って着色状態が変化するエレクトロデポジション型表示装置を駆動するのに好適な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子ペーパー、ペーパーライクディスプレイ、ディジタルペーパーなどと呼ばれて、電界に依り光学的吸収や光学的反射を変化させて像表示を行う表示装置が提案されている。
【０００３】
電界に依り光学的吸収や光学的反射を変化する素子としては、色及び電気的特性の両方が異なる半球は合わせて回転粒子を絶縁性液体と共に内包したマイクロカプセル、電気泳動粒子を分散させた溶媒を着色し、この溶媒を内包したマイクロカプセル（例えば、特許文献１を参照。）、２色性色素とスメクチック液晶を含む液晶／高分子複合膜などが知られている。
【０００４】
前記した各素子は、メモリ性を有し、電源がなくても像情報を保持でき、反射型表示装置である為、紙の代替として期待され、また、素子を電極をもつＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルム上に塗布すれば良いので、薄く、軽く、曲げることが可能なシート型表示装置にすることができる。
【０００５】
また、近年、紙なみのコントラスト、並びに、白色度を実現できるエレクトロクロミック型ディスプレイも提案され、特に、エレクトロクロミック型ディスプレイ（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ：ＥＣＤ）のうち、透明電極上に於いて、銀の析出と溶解を行うことで表示を行うエレクトロデポジション型表示装置（ｅｌｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙ：ＥＤＤ）は高い反射率が得られる点が特徴になっている。
【０００６】
図２は通常のＥＤＤ型表示装置を表す要部切断側面図であり、図に於いて、１は基板、２は透明電極、３は析出された銀、４は高分子固体電解質、５は銀電極、６は基板をそれぞれ示している。
【０００７】
ＥＤＤ型表示装置に於いては、ハロゲンを含む支持電解質と共にハロゲン化銀を液中に溶解し、この銀は電位に依って透明電極上に析出することで発色し、また、逆の電位に依って透明電極上の銀が再溶解することで消色する（例えば、特許文献２、特許文献３を参照。）。
【０００８】
ところで、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）などの透明電極上に金属を析出させて表示を行うＥＤＤ型表示装置に於いては、電界の面内むら、或いは、透明電極の凹凸に依り、金属の析出量が面内で異なるので、消去する際、それに必要な電荷量の絶対値は、表示の際に必要であった電荷量の絶対値に比較して大きくなる（例えば、特許文献４参照。）。
【０００９】
然しながら、ＥＤＤ型表示装置では消去の為の電荷を過度に注入すると、ハロゲン物質と析出する金属を含む支持電解質に依って、電気化学反応に依る変色、並びに、容量（電池）を成しているＥＤＤ型表示装置を充電する為、
（１）変色が周辺画素に拡散することで、白色度、コントラストが低下する、
（２）充電に依り、透明電極−対向電極間に電位差が発生し、表示の為の電圧を入力しても、コントラストの低下やメモリ性、即ち、電圧印加がない状態の表示維持の機能が低下するなどの問題が発生する。
【００１０】
図３は電圧の印加がない状態で電極間に電位差が発生することを説明する為の線図であり、横軸に時間を、縦軸に電圧をそれぞれ採ってあり、図に於いて、印加電圧を表す実線に見られるように、書き込みの為の電圧が印加されて表示が行われ、その表示を消去する為の電圧が印加された後、電源からの電圧印加がない状態であっても、透明電極−対向電極間には、破線で示してあるように電位差が発生することが表されている。
【特許文献１】特開平１−８６１１６号公報
【特許文献２】米国特許第４，５４０，７１６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５４０，７１７号明細書
【特許文献４】特開昭５３−３７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明では、ＥＤＤ型表示装置を駆動するに際し、表示の消去を行った後、表示の為の電圧と同極性の電圧を印加するか、或いは、その電圧に代えて、表示の為の電圧と同極性のオフセット電圧を常時加える簡単な手段を採ることで、従来、問題となっていた電気化学反応で生じた変色を消去し、或いは、充電に依って生じた電位差を消去し、コントラストが高い表示を繰り返し行うことを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に依るエレクトロデポジション型表示装置の駆動方法に於いては、透明電極上に於いて電気化学反応に依る着色状態の変化で表示を行うエレクトロデポジション型表示装置に於いて、表示を行う為の第１の電圧、第１の電圧に依る電荷量の絶対値に比較して大きい電荷量からなる表示の消去を行う第２の電圧、第１の電圧と同極性で且つエレクトロデポジション型表示装置に於ける析出過電圧に比較して小さい第３の電圧を印加することで表示並びに消去を行うことが基本になっている。
【発明の効果】
【００１３】
前記手段を採ることに依り、電気化学反応で生じた変色を逆反応で良好に消去することを可能にすると共に消去電圧印加終了後にも現れる電極間の充電に依って生じる電位差を解消することを可能にし、コントラストの高い表示を繰り返して実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では、表示を行う為の第１の電圧、消去を行う第２の電圧を用い、更に、消去後に表示のときと同極性の第３の電圧を印加するところに特徴があり、第３の電圧のピーク値は、−３．０Ｖ〜＋５．５Ｖの範囲にあり、ＥＤＤ型表示装置に用いる固体電解質に含まれる溶媒及び支持電解質などに分解や電極自体の電気化学反応が起こらない値に設定する。尚、この第３の電圧は、金属の析出過電圧以下とすることで、不要な金属の析出を防止することができる。
【００１５】
図１は本発明に依るエレクトロデポジション型表示装置の駆動方法を実施する場合に於ける駆動用印加電圧パターンを説明する為の線図であり、横軸に時間を、縦軸に電圧をそれぞれ採ってあり、図に於いて、印加電圧を表す実線に見られるように、書き込みの為の第１の電圧が印加されて表示が行われ、その表示を消去する為の第２の電圧が印加され、その第２の電圧印加が終了した後、析出過電圧を越えない程度の第３の電圧が印加されることを示している。
【００１６】
第３の電圧の波形、パルス幅、消去電圧印加後からの間隔等については任意に定めることができ、理想的には、表示時に用いる電荷量をＣ１、消去に用いる電荷量をＣ２、本発明に依る消去後に用いられる電荷量をＣ３とすると、
│Ｃ１＋Ｃ３│≧│Ｃ２│                                                        の関係を満たすことが望ましい。
【００１７】
また、第３の電圧に代えてオフセット電圧を用いても良い。その場合、表示や消去を行う以外、常に第１の電圧と同極性の電圧を印加し続ける。尚、第３の電圧以外の電圧の値や印加する電荷量については前記した通りである。
【００１８】
本発明で用いるＥＤＤ型表示装置に於けるマトリクス駆動表示パネルを作製する方法を以下に説明する。
○  マトリクス駆動表示パネルの構成
ストライプにエッチングされた透明電極（ＩＴＯなど）と、ストライプにエッチングされた金属などからなる対向電極とを固体電解質を挟んで貼り合わせる。電極を形成する基板としては、ガラス基板、フィルム状樹脂基板などを用いることができる。このとき用いる接着剤としては、光硬化型、熱硬化型、ホットメルト型、エポキシ系の２液混合型などから適宜選択することができる。この場合、電解質に含まれる溶媒に対して溶解性が低いものであることが必要であり、オレフィン系樹脂からなるホットメルト型接着剤を用いるのが望ましい。また、電極間の間隔を一定に保ち、電極間の短絡を防止する為、スペーサーを散布する。そのスペーサーとしては、高分子、ガラスなどからなる球状のスペーサーやレジスト等で形成した柱状スペーサーなど、公知の材料、形状のものを用いることができる。
【００１９】
○  固体電解質の成形
ＩＴＯ電極上に析出し、表示を行うことができる金属としては、銅、銀、金、鉄、リチウム、ビスマスなどを用いることができるが、表示のコントラストの観点からは銀を用いることが望ましい。固体電解質にハロゲン化銀を含有させることで、銀の析出が可能であって、フッ化銀（ＡｇＦ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）、ヨウ化銀（ＡｇＩ）などを用いることができる。尚、溶解性の観点からするとヨウ化銀を用いるのが望ましい。また、この場合、ハロゲン化銀の濃度は、０．０５〜２．０ｍｏｌ／ｌとした。
【００２０】
ハロゲン化銀を溶解するためのハロゲンを含む支持電解質としては、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化ナトリム、塩化ナトリウム、ヨウ化リチウム、臭化リチウム、塩化リチウムなどの公知の材料を用いることができる。尚、ＥＤＤ型表示装置の表示速度やハロゲン化銀の溶解性の観点からアンモニウム塩を用いるのが好ましい。また、この支持電解質の濃度は、ハロゲン化銀の濃度に対して、０．５〜２倍の範囲にあり、好ましくはハロゲン化銀と同じモル濃度である。
【００２１】
また、他の支持電解質としては、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、チオシアン酸イソシアネート、硫化ナトリウムなど、過塩素酸塩、チオシアン酸塩、硫酸塩などの公知の材料が挙げられる。
【００２２】
これらハロゲン化銀や支持電解質を溶解する溶媒として、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジエチルホルムアミド（ＤＥＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＡ）、Ｎ−メチルプロピオン酸アミド（ＭＰＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、アセトニトリル（ＡＮ）、２−エトキシエタノール（ＥＥＯＨ）、２−メトキシエタノール（ＭＥＯＨ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジオキソラン（ＤＯＬ）、エチルアセテート（ＥＡ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルテトラヒドロフラン（ＭｅＴＨＦ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）等を用いることができ、また、これらを混合してもよい。更にまた、シュウ酸、フマル酸、マレイン酸、乳酸、チオシアン酸アンモニウム等を適宜添加してもよい。
【００２３】
固体電解質の骨格となるポリマーとしては、ポリビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキサイド等の公知の材料を用いることができる。
【００２４】
或いは、モノマーを重合、架橋させて形成してもよい。モノマーとしては、（１）単官能モノマーとして、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレートなど、（２）２官能モノマーとして、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジクアクリレートなど、（３）３官能モノマーとして、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレートなど、（４）４官能モノマーとして、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなど、（５）６官能モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどの公知の材料が挙げられる。また、モノマー中のアルキル鎖長は任意でよい。なお、本発明ではこれら材料に限定されるものではない。
【００２５】
モノマーは電解液に対して５〜２０重量％添加するのが望ましい。また、重合開始剤としては、アゾ系重合開始剤、過酸化物などの公知の材料をもちいることができ、その量はモノマーは電解液に対して5 〜20wt％添加するのが望ましい。一方、重合開始剤はモノマーに対し、0.5 〜30wt％添加するのが好ましい。また、重合方法としては、熱、光、電子線など任意の方法により行うことができる。
【００２６】
また、コントラスト向上のために添加する顔料としては二酸化チタン、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムが挙げられるが、隠蔽率の観点から二酸化チタンを用いるのが望ましい。また、顔料濃度としては固体電解質に対して５〜１００ｗｔ％添加する。尚、モノマーを用いる場合には、注入口を設けた透明電極／対向電極のパネルに未硬化の固体電解質を注入後、硬化する方法を用いることができる。
【００２７】
○  マトリックス駆動表示パネルの駆動
（１）表示パネルの初期化
表示パネルの初期化（表示の消去）を行うため、電圧を印加する。電圧のピーク値としては、−３．０Ｖ〜＋５．５Ｖの範囲であり、ＥＤＤ型表示装置に用いる固体電解質に含まれる溶媒、支持電解質の分解や電極自身の電気化学反応が起こらない値に設定する。また、初期化を行うときの電荷量の絶対値が、表示を行うときに比べ、大きくなるように電圧値、印加時間等を設定する。なお、ヨウ化銀を用いた場合には、対向電極に対し、透明電極側には初期化を行う電圧のピーク値として１．５Ｖ〜２Ｖを印加するのが望ましい。また、初期化を行う場合には、透明電極、対向電極の各々のストライプ電極を短絡させ、全画素を一括して初期化して良い。
【００２８】
（２）第三の電圧の印加
表示パネルの初期化後、黄変の低減や充電により生じた電位差を消去するための第三の電圧を印加する。電圧のピーク値としては、−３．０Ｖ〜＋５．５Ｖの範囲であり、ＥＤＤ型表示装置に用いる固体電解質に含まれる溶媒、支持電解質の分解や電極自身の電気化学反応が起こらない値に設定する。また、過度に印加すると金属の析出が起きてしまうので、印加時間を調整する。なお、金属の析出過電圧に達しない電圧を印加することで、印加時間の設定が容易になる。ヨウ化銀を用いた場合には０〜−０．５Ｖに設定することが望ましい。また、印加時間については、任意に定めることができる。更にまた、初期化の時と同様に、透明電極、対向電極の各々のストライプ電極を短絡させて、全画素を一括して電圧を印加してよい。
【００２９】
（３）表示
表示パネルの表示を行うため、電圧を印加する。なお、マトリックス駆動においては、透明電極の抵抗に起因した電圧降下が発生するため、定電流制御を行って電圧印加するのが望ましい。この時、透明電極−対向電極間には、実効的な印加電圧が−３．０Ｖ〜＋５．５Ｖに範囲にあり、ヨウ化銀を用いた場合には−１．２Ｖ〜−１．０Ｖの範囲が望ましい。
【００３０】
（４）消去
前記（１）と同様に電圧印加を行い、以後、前記した通り、第三の電圧の印加ならびに表示、消去を繰り返す。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例として本発明を更に詳細且つ具体的に説明する。
（テスト用表示装置の作製方法）
エッチングにより、ストライプ状（ライン数４本、ライン幅７ｍｍ、スペース１ｍｍ、基板サイズ６０×４０ｍｍ）の銀電極（基板：ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、銀の膜厚３０μｍ）、ならびにＩＴＯ電極（ガラス基板：７０５９、コーニング社製、厚さ０．７μｍ、表面抵抗：１０Ω／□）電極を作製した。この２枚の電極を、シール剤：ボンダインＴＸ８０３０（住友化学製）、スペーサー：ＳＰ−２５０Ｌ１００（積水化学製、粒径１００μｍ）を用いて貼り合わせ、テスト用表示電極を作製した。
【００３２】
プロピレンカーボネート（ＰＣ）及びエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（体積比率４：６）に、ヨウ化銀（１．０ｍｏｌ／ｌ）、ヨウ化アンモニウム（１．０ｍｏｌ／ｌ）、チオシアン酸アンモニウム（１．０ｍｏｌ／ｌ）を溶解し、電解液を調整した。この電解液４．３ｇに対し、モノマー（２−ヒドロキシ１，３−ジメタクリロキシプロパン（７０１）：新中村化学製）０．５ｇ、オリゴマー（１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルアクリレート（ＥＡ−５５２１）：新中村化学製）０．１ｇ及びシアノレジン（ＣＲ−Ｓ：信越化学製）０．１ｇを溶解した。さらに、プロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒（体積比率４：６）に重合開始剤Ｖ−６５（和光純薬製）を２．５ｗｔ％溶解した液５００μｌを混合し、二酸化チタン：ＣＲ−５８（石原産業製）を４０ｗｔ％分散し、インキ状の液体を調製した。
【００３３】
電極間に前記インキ状の液体を注入し、温度８０℃、４０分の加熱を行い、注入口をアラルダイドスタンダード（ニチバン製）で閉塞してテスト用表示装置を作製した。このテスト用ＥＤＤ型表示装置の析出過電圧をサイクリックボルタンメトリ法で確認したところ−０．４Ｖであることが分かった。
【００３４】
（比較例）
表示を行うため、電圧値−１．２Ｖ、時間２５０ｍｓの電圧印加、時間２５０ｍｓの無電圧状態、消去を行うため、電圧値２．０Ｖ、時間２５０ｍｓの電圧印加、最後に時間２５０ｍｓの無電圧状態の駆動用電圧印加パターンを用い、このパターンを１０回繰り返すことで評価を行った。
【００３５】
１０回の駆動用電圧印加パターンを繰り返した後、画素を目視したところ、黄変しているのが確認できた。また、この状態で表示のための電圧を印加しても、初期の状態に比べコントラストは低く、２〜３秒で表示が消えてしまうのを確認した。
【００３６】
（本発明実施例）
前記比較例に記載した駆動用電圧印加パターンのうち、消去の電圧印加後に−０．３５Ｖの電圧を２５０ｍｓ印加する以外は同様として評価を行った。10回の駆動用電圧印加パターンを繰り返した後、画素を目視したところ、画素の黄変が小さくなっているのを確認した。また、この状態で表示のための電圧を印加すると、初期の状態に比べコントラストはほぼ同等で、メモリ性も１分以上あることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に依るエレクトロデポジション型表示装置の駆動方法を実施する場合に於ける駆動用印加電圧パターンを説明する為の線図である。
【図２】通常のＥＤＤ型表示装置を表す要部切断側面図である。
【図３】電圧の印加がない状態で電極間に電位差が発生することを説明する為の線図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  基板
２  透明電極
３  析出された銀
４  高分子固体電解質
５  銀電極
６  基板
【図１】
2006195141.tif 000003
【図２】
2006195141.tif 000004
【図３】
2006195141.tif 000005