(57)【要約】【課題】白色及び黒色に加え有彩色を表示可能な電気泳動表示装置において、この有彩色の階調表示を行うことが可能な電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法を提供する。【解決手段】表示装置は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置において、駆動手段が、電圧変調で有彩色の階調表示を行うことを特徴とする。【選択図】図３
2019113742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置において、
前記駆動手段が、電圧変調で有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記駆動手段が有彩色を表示する際に印加する電圧の絶対値が、白色もしくは黒色を表示する際に印加する電圧の絶対値の１／１５から２／３であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置において、
前記駆動手段が、有彩色を表示させた後に、前記有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加することにより、有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置。
【請求項４】
前記駆動手段が前記有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加する時間が、５〜２００ｍ秒であることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記駆動手段が前記有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加する回数が、複数回であること特徴とする、請求項３〜４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記有彩色の帯電粒子が、赤色、黄色、青色、緑色のいずれかであることを特徴とする、請求項１〜５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示媒体が、マイクロカップ型またはマイクロカプセル型であることを特徴とする、請求項１〜６に記載の表示装置。
【請求項８】
対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置における、前記駆動手段が実行する表示装置の駆動方法において、
前記駆動手段が、電圧変調で有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置の駆動方法。
【請求項９】
対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、前記帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、前記表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置における、前記駆動手段が実行する表示装置の駆動方法において、
前記駆動手段が、有彩色を表示させた後に、前記有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加することにより、有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、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、帯電粒子の移動によって表示を行うメモリー性を有する表示パネルを備えた低消費電力の電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から薄型の表示装置としては、液晶表示装置が各種の電子機器に広く使用されており、近年ではコンピュータやテレビジョン等の大型カラーディスプレイとしても使用されるようになっている。また、テレビジョンの大型カラーディスプレイとしては、プラズマディスプレイも使用されている。しかし、液晶表示装置やプラズマディスプレイはＣＲＴ表示装置に比べれば格段に薄型になったとはいえ、まだ用途によっては充分に薄くはなく、曲げることも出来ない。また、携帯機器のディスプレイとして使用する場合には消費電力の更なる低減が望まれている。
【０００３】
そこで、更なる薄型化と低消費電力化を実現する表示装置として、電気泳動表示素子を用いた電子ペーパーとも称される表示パネルが開発され、電子ブックや電子新聞、電子広告看板や案内表示板などへの利用が試みられている。この電気泳動表示素子（ＥＰＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｈｏｒｅｔｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を用いた表示パネル（表示装置）は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に帯電粒子が封入された画像表示層を設け、その一対の基板の電極間に印加される電圧の極性に応じて帯電粒子が電気泳動により移動して表示を行う様に構成されている。
【０００４】
この電気泳動表示パネルは、電極間に印加される電圧を取り去っても、帯電粒子が移動しないのでメモリー性を有しており、電力を消費せずに表示状態を保つことが出来る。この電気泳動表示パネルは、極めて僅かな電力で駆動することが出来るので、低消費電力を必要とする腕時計や携帯電話などの携帯機器用表示装置として今後有望である。
【０００５】
また、この電気泳動表示パネルは、メモリー性を有する点と、任意のタイミングで表示を書き換えられる点から、電子棚札（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｓｈｅｌｆ  Ｌａｂｅｌ：ＥＳＬ）への応用が進められている。電子棚札を用いることで、店員が店舗での表示ラベルを取り替える手間をなくす事が可能となる。また、近年ダイナミックプライシングという方法も出てきており、需要と供給の状況によって価格を変動させる場合があるが、電子棚札では、容易に表示価格を変化させることが出来る。販売システムと連動することで、価格変更時の張替えミスによるロスをなくす事が可能になる。
【０００６】
電子棚札の用途においても、近年カラー化の要求が強くなっている。モノクロ表示をカラー化することで、顧客への訴求力を向上することが出来る。近年、白黒の表示のほかに１色追加された電気泳動表示素子が出てきている。例えば、赤色が追加されることで、電子棚札において赤色での「安売り」、「タイムセール」などの表記が可能となる。また１色挿し色が入ることで、表示画面が鮮やかに見える。
【０００７】
ここで、使用される用途によっては、追加された有彩色において階調表示が可能になるとさらに表現の幅が広がり、視認者への訴求力を向上させることができる。例えば、安売りの際には濃いハッキリした赤色で強調表示を行ったり、花見の季節には淡いピンク色の表示で桜をイメージさせたりすることが可能となる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１は、グレースケールの階調表示の例であり、駆動波形の電圧印加時間や順序を調整する事で、モノトーンの階調を実現することが記載されている。また、特許文献２は、白黒赤の３色を表示可能な表示装置の例であるが、階調については触れられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−０５９５７７号公報
【特許文献２】特表２０１６−５３７６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、白色及び黒色に加え有彩色を表示可能な電気泳動表示装置において、この有彩色の階調表示を行うことが可能な電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する第１の発明は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置において、駆動手段が、電圧変調で有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置である。
【００１２】
第２の発明は、駆動手段が有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値が、白色もしくは黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値の１／１５から２／３であることを特徴とする、表示装置である。
【００１３】
第３の発明は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置において、駆動手段が、有彩色を表示させた後に、有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加することにより、有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置である。
【００１４】
第４の発明は、駆動手段が有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加する時間が、５〜２００ｍ秒であることを特徴とする、表示装置である。
【００１５】
第５の発明は、駆動手段が有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加する回数が、複数回であること特徴とする、表示装置である。
【００１６】
第６の発明は、有彩色の帯電粒子が、赤色、黄色、青色、緑色のいずれかであることを特徴とする、表示装置である。
【００１７】
第７の発明は、表示媒体が、マイクロカップ型またはマイクロカプセル型であることを特徴とする、表示装置である。
【００１８】
第８の発明は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置における、駆動手段が実行する表示装置の駆動方法において、駆動手段が、電圧変調で有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置の駆動方法である。
【００１９】
第９の発明は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置における、駆動手段が実行する表示装置の駆動方法において、駆動手段が、有彩色を表示させた後に、有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加することにより、有彩色の階調表示を行うことを特徴とする、表示装置の駆動方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、グレースケールでは無い、有彩色の階調表示を再現性良く行う事が可能となり、表現力、訴求力を向上させることが可能となる電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の駆動方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の表示部の断面図である。
【図２】本実施形態に係る電気泳動表示装置の粒子の移動速度のイメージである。
【図３】本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形の一例である。
【図４】本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形の一例である。
【図５】本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の平面図である。
【図６】本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図７】本実施形態に係る電気泳動表示装置の他の例の平面図である。
【図８】図７に係る電気泳動表示装置の配線イメージである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上記課題を解決するための本発明に係る実施形態の一様態は、対向する面にそれぞれ電極を有する一対の基板間に配置される表示媒体であって、内部に少なくとも白色、黒色、有彩色の３種の帯電粒子が封入され、帯電粒子の移動によって表示を行う表示媒体と、表示媒体に電圧を印加する駆動手段とを有し、白色及び黒色を表示させる際に印加する電圧の絶対値と、有彩色を表示させる際に印加する電圧の絶対値とが異なる表示装置において、駆動手段が、電圧変調で有彩色の階調表示を行うことを特徴とする。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の表示部の断面図を示している。図１に示すように、電気泳動表示装置１は、画素電極２１が形成された基板２８と対向電極２２が形成された対向基板２９との間に、白粒子３１、黒粒子３２、及び有彩色の粒子である赤粒子３３の３種類の帯電粒子３０が封入されたマイクロカップ２３を有する表示媒体３５を備える。尚、本実施形態では、対向基板２９側に画像を表示することを前提として説明する。また、本実施形態に係る電気泳動表示装置１の表示部２の具体的な構成については後述する。また、本発明の趣旨に直接関与して無い部分は、適宜説明を省略する。
【００２４】
例えば、白粒子３１が負に帯電しており、黒粒子３２及び赤粒子３３が正に帯電している場合は、画素電極２１に負の電圧を印加すると、白粒子３１が表示面側である対向電極２２側に移動し、白色が表示される。一方で、画素電極２１に正の電圧を印加した場合は、負に帯電した黒粒子３２もしくは赤粒子３３が表示面側に移動する。
【００２５】
図２は、黒粒子３２および赤粒子３３の移動速度のイメージであり、黒粒子３２を実線で、赤粒子３３を破線で示す。黒粒子３２と赤粒子３３は極性が同じであるが、印加電圧に対する粒子の移動速度に差があるため、印加電圧によって、表示色を調整できる。赤粒子３３の移動速度が印加電圧に比例し、黒粒子３２の移動速度が印加電圧の増加に対して急峻に増加するため、印加電圧の低い領域Ａでは、赤粒子３３の移動が支配的になり、ピンク色、赤色が表示される。印加電圧の高い領域Ｃでは、黒粒子３２の移動が支配的になり、黒色が表示される。その間の領域Ｂでは、黒粒子３２と赤粒子３３の移動速度が近いため、黒と赤の中間色が表示される。また、一点鎖線で示される黒粒子３２の印加電圧に対する移動速度の近似直線において、移動速度がゼロとなる点（横軸の切片）を閾値電圧とすれば、閾値電圧以上では、黒粒子３２が移動し易いと言える。
【００２６】
よって、例えば＋１５Ｖなどの高電圧が印加された場合には、黒色が表示され、＋１〜＋１０Ｖ程度の低電圧（先程の＋１５Ｖに比べて）が印加された場合には赤色が表示される。赤表示を行う場合には、低電圧を印加し続けて赤粒子３３を表示面側に移動させることが有効である。また、黒粒子３２に閾値電圧が有るとはいえ、低電圧の印加によって表示面側に黒粒子３２が移動してきた場合には、短時間の負の電圧を印加し、黒粒子３２を非表示面側に移動させる手法などを行う。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形の一例である。赤を表示する方法としては、図３（１）に示す波形で駆動を行う。印加電圧Ｖ１は黒を表示させる電圧、Ｖ２は白を表示させる電圧、Ｖ３１は赤を表示させる電圧である。まず、印加電圧Ｖ２を印加時間ｔ１印加する。その後、印加電圧Ｖ３１を印加時間ｔ２印加する。Ｖ２を印加するのはＤＣバランスを維持するためである。尚、ＤＣバランスとは、電圧の時間積分が正負で一致する事であり、駆動波形のＤＣバランスが維持されていないと、電子ペーパーの長期信頼性等が低下する。Ｖ３１を所定の時間、例えば数百ｍ秒〜数秒印加する事で赤の表示を行うことが出来る。
【００２８】
一方で図３（２）に示すように、赤の表示電圧をＶ３２、Ｖ３３と変化させることで表示させる赤の階調表示を行う事が出来る。図３（２）において、印加電圧Ｖ３２を印加した場合を一点鎖線で示し、印加電圧Ｖ３３を印加した場合を破線で示す。前述のように、Ｖ２の印加時間が異なるのはＤＣバランス維持の為である。有彩色である赤の階調については、例えば、白黒赤の３粒子３０を用いた表示装置の場合は、暗い赤から白を含んだ（ピンクのような）赤への階調である。赤粒子３３に白粒子３１と黒粒子３２が混ざることで、階調が表現される。図３（２）に示すように、印加電圧が高くなるにつれて、黒粒子３２が表示面側に上がって来やすくなるため、黒を含んだ赤表示となる。反対に印加電圧を低くした場合は、赤粒子３３がマイクロカップ２３内のどこまで上がってくるかによって白を含んだ赤から真っ赤への階調が表現される。このようにして、電圧変調を行うことで、有彩色である赤の階調が表現できる。
【００２９】
有彩色の赤を表示させる電圧の絶対値は、白色もしくは黒色の表示電圧の絶対値の１／１５以上、２／３以下で有る事が好ましく、２／１５以上、１／３以下がより好適である。白色もしくは黒色の表示電圧は絶対値が同じで極性が異なる場合が多い。その場合は、白黒の共通となる絶対値電圧を基準とすればよい。一方で、白と黒の表示電圧が異なる場合は、有彩色と同じ極性の粒子の表示電圧を基準とすれば良い。赤を表示させる電圧の絶対値が白色もしくは黒色の表示電圧の絶対値の１／１５未満の場合は、赤粒子３３が表示面側に上がって来られず、赤が表示できない。一方で、赤を表示させる電圧の絶対値が白色もしくは黒色の表示電圧の絶対値の２／３を越える場合は、同極性である黒粒子３２が表示面側に上がってきてしまい、黒色の表示になってしまう。また、赤色を表示させる際に、白色、黒色、赤色を表示する際に印加する電圧を組み合わせることにより、様々な階調表示が可能となる。
【００３０】
一方で、有彩色である赤の表示を行った後に、この有彩色を表示させた際に印加した電圧よりも絶対値の大きな電圧を印加することにより、有彩色の階調表示を行うことも可能である。具体的には、前述の方法で行った赤表示の階調の調整が可能となる。図４は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動波形の一例である。図４（１）に示すように、電圧Ｖ２を短時間ｔ３で繰返し印加する事で、表示される階調を白側に寄せる事が出来る。図４（２）に示すように電圧Ｖ１を短時間ｔ３で繰返し印加した場合は、表示される階調を黒側に寄せる事が出来る。また、図４（３）のようにＶ１とＶ２を短時間ｔ３で繰返し印加した場合は、白粒子３１と黒粒子３２が繰返して表示面側に現れるため、相対的に赤粒子３３が表示面側から下がり赤の彩度を下げることが出来る。また、図４（４）に示すように、短時間ｔ３で印加するＶ１とＶ２の比率を変える事により、白粒子３１をより前に出すか、黒粒子３２をより前に出すか、赤粒子３３をどの程度表示面側から下げるかなどを調整する事が可能となり、細やかな階調表現が可能となる。
【００３１】
以上に示した方法を用いることで、第一段階として表示させる赤の階調を変化させることが出来、その後、階調の微調整を行うことが可能となる。
【００３２】
前述した図４に示す短時間ｔ３の印加時間は５ｍ秒以上２００ｍ秒以下で有る事が好ましく、１０ｍ秒以上５０ｍ以下がより好適である。ｔ３が５ｍ秒未満の場合は表示色の変化が少なすぎて、電圧印加の効果が表れ難い。一方で、ｔ３が２００ｍｓを超える場合は、印加時間が長いため、赤ではなく、白黒の粒子が表示面に現れ、ほぼ白もしくは黒の表示となってしまい、もはや赤の表示とは言えなくなる。
【００３３】
また、図４の（１）〜（４）に示すような駆動を組み合わせたり、電圧の印加を複数回行ったりすることで、様々な階調を表現できる。  
【００３４】
以下図面により本実施形態に係る電気泳動表示装置及びその駆動方法についてさらに詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例として、アクティブマトリクス駆動方式の電気泳動表示装置を挙げて説明するが、セグメント方式等で構成を用いることも可能である。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の一例の表示部周辺の平面図である。図５において、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、アクティブマトリクス駆動方式の電気泳動表示装置であり、表示部２と、コントローラ１０と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０とを備えている。コントローラ１０はフレキシブルケーブル１４を介して、表示部２と繋がっており、コントローラ１０はＣＰＵ１１、メモリー１２、電源回路１００等を有している。
【００３６】
図６は、本実施形態に係る画素の電気的な構成を示す等価回路図である。図６において、画素２０は、画素スイッチング用トランジスタ２４と、画素電極２１と、対向電極２２と、表示媒体３５と、保持容量２７とを備えている。対向電極２２は共通電位線９０に接続されており、補保持容量２７はキャパシタ電位線８０に接続されている。
【００３７】
図６はｉ行ｊ列目の画素２０の例を示している。表示部２には、ｍ行×ｎ列分の画素２０がマトリクス状（二次元平面的）に配列されており、ｍ本の走査線４０（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｉ、…、Ｙｍ）と、ｎ本のデータ線５０（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｊ、…、Ｘｎ）とが互いに交差するように設けられている。具体的には、ｍ本の走査線４０は、行方向（即ち、図６のＸ方向）にそれぞれ延在し、ｎ本のデータ線５０は、列方向（即ち、図６のＹ方向）にそれぞれ延在している。ｍ本の走査線４０とｎ本のデータ線５０との交差に対応して画素２０が配置されている。
【００３８】
コントローラ１０は、ＣＰＵ１１、メモリー１２、電源回路１００、等を用いて、走査線駆動回路６０、データ線駆動回路７０の動作を制御する。コントローラ１０は、例えば、クロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を各回路に供給する。
【００３９】
走査線駆動回路６０は、コントローラ１０による制御下で、所定のフレーム期間中に、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍの各々に走査信号をパルス的に順次供給する。
【００４０】
データ線駆動回路７０は、コントローラ１０による制御下で、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎにデータ電位を供給する。データ電位は、基準電位ＧＮＤ（例えば０Ｖ）、高電位Ｖ１（例えば＋１５Ｖ）又は低電位Ｖ２（例えば−１５Ｖ）、第３粒子用の電位Ｖ３（例えば＋４Ｖ）などをとる。
【００４１】
コントローラ１０は、共通電位線９０に共通電位Ｖｃｏｍ（本実施形態では、ゲートフィードスルー電圧Ｖｇｆと同一の電位）を供給する。
【００４２】
コントローラ１０はメモリー１２を有するため、書き換え前の表示を記憶しておくことが可能となる。本実施形態では、書き換え前の画像と、新規の書き換え画像を比較し、最適な駆動波形で書き込みを行うことが出来る。
【００４３】
画素スイッチング用トランジスタ２４は、例えばＮ型トランジスタで構成されているがＰ型でも良い。画素スイッチング用トランジスタ２４は、そのゲートが走査線４０に電気的に接続されており、そのソースがデータ線５０に電気的に接続されており、そのドレインが画素電極２１及び保持容量２７に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスタ２４は、データ線駆動回路７０からデータ線５０を介して供給されるデータ電位を、走査線駆動回路６０から走査線４０を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、画素電極２１及び保持容量２７に出力する。
【００４４】
画素電極２１には、データ線駆動回路７０からデータ線５０及び画素スイッチング用トランジスタ２４を介して、データ電位が供給される。画素電極２１は、表示媒体３５を介して対向電極２２と互いに対向するように配置されている。
【００４５】
対向電極２２は、共通電位Ｖｃｏｍが供給される共通電位線９０に電気的に接続されている。
【００４６】
表示媒体３５は例えば、マイクロカップ２３に帯電粒子３０と表示溶媒３４とが充填され、シーリング材２５で封止された構成である。本実施形態ではマイクロカップ方式の表示装置の例を示しているが、マイクロカプセル式など別の方式の表示媒体３５を用いることも可能である。帯電粒子３０は電界印加時のみ移動し、電界非印加時は移動せずその表示状態を維持する。すなわち表示のメモリー性を有する。
【００４７】
保持容量２７は、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなり、一方の電極が、画素電極２１及び画素スイッチング用トランジスタ２４に電気的に接続され、他方の電極がキャパシタ電位線８０（一定電位）に電気的に接続されている。保持容量２７によってデータ電位を一定期間だけ維持することができる。
【００４８】
図７は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の他の例の表示部周辺の平面図であり、セグメントタイプである点が図５に示す電気泳動表示装置１と異なる。図７に示すセグメントタイプの電気泳動表示装置１の場合、画素電極２１の形状と同じ表示が行われる。図８は、セグメントタイプの配線イメージであり、対向電極２２と画素電極２１とによって表示媒体３５が挟持されている。書き換え電圧が各セグメントに分かれた画素電極２１に印加された場合に、表示色が変化する。
【００４９】
図５および図７を参照しながら、本実施形態に係る電気泳動表示装置１の駆動方法を説明する。走査線ドライバ６０によって、ゲート配線に高電位ＶＧＨまたは低電位ＶＧＬが印加される。ＴＦＴがｎチャネルの場合、ＶＧＬが非選択電位であり、ＶＧＨが選択電位である。ＴＦＴがｐチャネルの場合、ＶＧＨが非選択電位であり、ＶＧＬが選択電位である。例えば、ＶＧＨ＝＋２０Ｖ、ＶＧＬ＝−２０Ｖである。同時に、データ線ドライバ７０によって、ソース配線にデータ電位として、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３、第４電圧Ｖ４または０Ｖが印加される。印加されたデータ電位は、選択された１行のＴＦＴがオン状態となって、画素電極２１に書き込まれる。選択行とデータ電位を順々に変えることで、全画面の画素電極２１にデータ電位を書込む。これは線順次駆動と呼ばれる。ただし、書込まれた電位は、ゲート配線が非選択電位となりＴＦＴがオフ状態になる時にゲートフィードスルーＶｇｆだけ変化する。即ち、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、０Ｖを書込まれた画素は、Ｖ１＋Ｖｇｆ、Ｖ２＋Ｖｇｆ、Ｖ３＋Ｖｇｆ、Ｖ４＋Ｖｇｆ、Ｖｇｆになる。Ｖｇｆは、下記式１で与えられ、ＴＦＴがｎチャネルの場合負であり、ＴＦＴがｐチャネルの場合正である。
Ｖｇｆ＝ΔＶｇ・Ｃｇｄ／（Ｃｓ＋Ｃｐ＋Ｃｇｄ）・・・式１
ただしΔＶｇはＴＦＴがオンからオフになる時のゲート電圧変化であり、ｎチャネルではＶＧＬ−ＶＧＨ、ｐチャネルではＶＧＨ−ＶＧＬ、ＣｇｄはＴＦＴのゲート・ドレイン間容量、Ｃｓは画素電極に接続された蓄積容量、Ｃｐは表示媒体の容量成分である。対向電極２２の電位を所定値（ゲートフィードスルー電圧Ｖｇｆ）に合わせることで、画素電極２１及び対向電極２２間の電圧を、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、または０Ｖにすることができる。
【００５０】
薄膜トランジスタアレイを用いることによってドットマトリックスの表示を行うことが可能となる。個々のドットマトリックスの画素に対して、第１電圧、第２電圧、第３電圧、第４電圧、または０Ｖを印加する複数のサブステップの組合せによる表示を行うことで、それぞれの画素に対して所望の表示を行うことが可能となる。
【００５１】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の具体的な構成について、図１を参照して説明する。
【００５２】
上述したように、図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置１の表示部２の部分断面図である。図１において、画素２０は、基板２８と対向基板２９との間に表示媒体３５が挟持される構成となっている。
【００５３】
基板２８は、例えばガラスやプラスチック等からなる基板である。基板２８上には、ここでは図示を省略するが、図６を参照して前述した画素スイッチング用トランジスタ２４、保持容量２７、走査線４０、データ線５０、共通電位線９０等が作り込まれた積層構造が形成されている。この積層構造の上層側に複数の画素電極２１がマトリクス状に設けられている。
【００５４】
対向基板２９は、例えばガラスやプラスチック等からなる透明な基板である。対向基板２９における基板２８との対向面上には、対向電極２２が複数の画素電極２１と対向してベタ状に形成されている。対向電極２２は、例えばインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料から形成されている。
【００５５】
表示媒体３５は、マイクロカップ２３内部に、第１粒子である白粒子３１、第２粒子である黒粒子３２、第３粒子（有彩色粒子）である赤粒子３３からなる帯電粒子３０を表示溶媒３４により分散させ、シーリング材２５で封止したものである。マイクロカップ２３は、例えば、熱硬化性樹脂や、ＵＶ硬化性樹脂などのプラスチック等から形成される。シーリング材２５は、例えば、熱硬化性樹脂や、ＵＶ硬化性樹脂などのプラスチック等から形成される。
【００５６】
表示溶媒３４としては、水や、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、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、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等の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、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１、２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒には、界面活性剤が配合されてもよい。
【００５７】
白粒子３１は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華（酸化亜鉛）、三酸化アンチモン、酸化アルミ、酸化ジルコン、硫酸バリウム、硫酸鉛等の白色顔料からなる粒子（高分子或いはコロイド）が挙げられる。
【００５８】
黒粒子３２は、例えば、マンガンフェライトブラックスピネル、銅クロマイトブラックスピネルアニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子（高分子或いはコロイド）が挙げられる。
【００５９】
有彩色粒子は、赤色（又はレッド）に限定されず、例えば、緑色（又はグリーン）、青色（又はブルー）、マゼンタ、シアン又はイエロー（又は黄色）等の色でもよい。このタイプの粒子のための顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントＰＲ２５４、ＰＲ１２２、ＰＲ１４９、ＰＧ３６、ＰＧ５８、ＰＧ７、ＰＢ２８、ＰＢ１５：３、ＰＹ１３８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５５又はＰＹ２０を含み得るが、これらに限定されるものではない。表現される階調は上記の色に白及び黒が混ざった色等になる。
【００６０】
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の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。
【実施例】
【００６１】
以下に本発明の実施例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の実施例及び比較例は、図７に示したセグメントタイプ電気泳動表示装置１の例で示す。表１は各表示装置に印加する電圧と時間を示したものである。電圧印加前の表示は白色で統一した。また表示装置の画面を分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ７００ｄ）で測定し、Ｌ＊、ａ＊の値を示した。本実施例は有彩色が赤の場合の例であるため、Ｌ＊、ａ＊で示し、ｂ＊は割愛した。各表示装置において駆動Ｎｏ．順に駆動を行い、その後の表示色を確認するとともに表示値を測定した。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
実施例１に係る表示装置では、−１５Ｖを２０００ｍｓ印加した後、＋５Ｖを６０００ｍｓ印加し、６０秒後に表示色を確認するとともに表示値の測定を行った。
【００６４】
（実施例２〜８および比較例１、２）
実施例１と同様の方法で、表１に示した駆動条件で表示を行い、６０秒後に表示色を確認するとともに表示値を測定した。
【００６５】
（評価結果）
実施例１、２、３に示したように、赤表示の電圧を変更することにより、赤階調を変更する事が出来た。具体的には赤表示電圧を増加させた場合に、暗い赤が表示でき、赤表示電圧を低下させた場合に、白を含む（ピンクのような）赤が表示できた。また、実施例４、５、６、７、８に示すように、表１に示した駆動条件で電圧を印加することにより、赤表示の階調を調整する事が出来、より細かくＬ＊、ａ＊の値を変えることが出来た。比較例には白及び黒を表示した場合を示している。赤表示電圧を用いない場合は、白もしくは黒のモノクロの表示となった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、有彩色を表示可能な電気泳動表示装置として有用である。特に、情報を伝えるための掲示板や、電子棚札等に有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１      電気泳動表示装置
２      表示部
１０    コントローラ（電気泳動表示装置１の駆動手段）
１１    ＣＰＵ
１２    メモリー
１４    フレキシブルケーブル
２０    画素
２１    画素電極
２２    対向電極
２３    マイクロカップ
２４    画素スイッチング用トランジスタ
２５    シーリング材
２７    保持容量
２８    基板
２９    対向基板
３０    帯電粒子
３１    白粒子
３２    黒粒子
３３    赤粒子
３４    表示溶媒
３５    表示媒体
４０    走査線
５０    データ線
６０    走査線駆動回路
７０    データ線駆動回路
８０    キャパシタ電位線
９０    共通電位線
ｔ１    電圧印加時間１
ｔ２    電圧印加時間２
ｔ３    電圧印加時間３
Ｖ１    印加電圧１
Ｖ２    印加電圧２
Ｖ３１    有彩色（赤色）の印加電圧１
Ｖ３２    有彩色（赤色）の印加電圧２
Ｖ３３    有彩色（赤色）の印加電圧３
【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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