(57)【要約】【課題】電気泳動表示装置において、更新した画像に残像が残らず、単一色の画像が一時的に表示されず、長寿命な表示部を備えた電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器を提供すること。【解決手段】第１の電極と、第１の電極と対向する第２の電極との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持した電気泳動表示装置１において、第１の電極と第２の電極との間に電位差を与える画素回路と、画素回路に信号を供給するデータ線５及び走査線４と、を有し、走査線４の信号により規定される１選択期間の間に、データ線５の信号として消去信号及びデータ信号を順次与えることを特徴とする電気泳動表示装置１とした。【選択図】図１
2008209482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持した電気泳動表示装置において、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を与える画素回路と、
前記画素回路に信号を供給するデータ線及び走査線と、
を有し、
前記走査線の前記信号により規定される１選択期間の間に、前記データ線の前記信号として消去信号及びデータ信号を順次与えることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気泳動表示装置において、
前記電気泳動表示装置の表示部は複数の画素からなり、
前記消去信号は、前記複数の画素の表示を同一の階調に移行させることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電気泳動表示装置において、
前記複数の画素の各々に供給する前記消去信号は、前記複数の画素の各々の表示している階調により異なることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の電気泳動表示装置において、
前記消去信号は、前記消去信号により画素の表示を異なる階調に移行させるときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に所定の電位差を生じさせる前記信号であり、前記消去信号により前記画素の表示の階調を変えないときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記所定の電位差を生じさせない前記信号であることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４の何れか１項に記載の電気泳動表示装置において、
前記消去信号は、前記複数の画素の各々において、直前の前記１選択期間における前記データ信号の反転信号であることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５の何れか１項に記載の電気泳動表示装置において、
前記複数の画素において、前記第２の電極の電位は同一であることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の電気泳動表示装置であって、
前記データ線の前記信号を駆動するデータ線駆動回路と、
前記走査線の前記信号を駆動する走査線駆動回路と、
前記データ線駆動回路と前記走査線駆動回路とを制御する制御部と、
を具備することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項８】
第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子とを挟持し、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を与える画素回路と、
前記画素回路に信号を供給するデータ線及び走査線と、
を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記走査線の前記信号により規定される１選択期間の間に、前記データ線の前記信号として消去信号及びデータ信号を順次与え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９】
請求項８に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記消去信号の入力により、すべての前記画素を同一の階調に移行させ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１０】
請求項８又は請求項９に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記消去信号として、前記消去信号により画素の表示を異なる階調に移行させるときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に所定の電位差を生じさせる前記信号を供給し、前記消去信号により前記画素の表示の階調を変えないときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記所定の電位差を生じさせない前記信号を供給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１１】
請求項８から請求項１０の何れか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記消去信号は直前に入力された前記データ信号の反転信号であ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１２】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置においては、電気泳動素子を挟持する電極間に電位差を与えると、帯電した電気泳動粒子が電気泳動素子内を移動し、表示面側の電極に移動した電気泳動粒子の色によって画像を形成する。さらに、電極間の電位差が無くなった後も、電気泳動粒子は移動せず、画像を保持することができる。
【０００３】
このような電気泳動表示装置において、画像を更新する方法として、表示部のすべての画素に対して、前画像の画像データの消去動作を行った後、新画像を書込む方法が知られている。（特許文献１）
【特許文献１】特開２００２−１４９１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこの方法では、前画像において異なった色を表示している画素であっても、すべての画素に対して、同じ方法で消去動作が行われてしまう。例えば、前画像において白表示であった画素に対して、消去動作により白表示させる場合と、前画像において黒表示であった画素に対して、消去動作により白表示させる場合とでは、電気泳動素子に与える影響は異なっている。
【０００５】
このような方法で消去動作を繰り返すと、画素間での電気泳動粒子内の電位バランスが不均一となり、書込み動作において白表示が残像として残ってしまうことがある。このような状態になると、所望の画像を表示することができなくなってしまう。
【０００６】
また、仮に前画像の残像が残らないとしても、画像を更新する毎に、消去動作によって全面に単一色の画像が一時的に表示されるため、この電気泳動表示装置を備えた電子機器の利用者に対してストレスを与えていた。
【０００７】
そこで本発明は、電気泳動表示装置において、更新した画像に残像がなく、単一色の画像が一時的に表示されず、長寿命な表示部を備えた電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成を特徴とする電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法、及び電子機器である。
【０００９】
（１）第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持した電気泳動表示装置において、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を与える画素回路と、前記画素回路に信号を供給するデータ線及び走査線と、を有し、前記走査線の前記信号により規定される１選択期間の間に、前記データ線の前記信号として消去信号及びデータ信号を順次与えることを特徴とする電気泳動表示装置である。この構造を有することで、前記信号が入力された前記画素回路に前記消去信号と前記データ信号とを続けて入力することができるので、前記画像データが消去された時間を短くすることができる電気泳動表示装置とすることができる。
【００１０】
（２）前記（１）に記載の電気泳動表示装置において、前記電気泳動表示装置の表示部は複数の画素からなり、前記消去信号は、前記複数の画素の表示を同一の階調に移行させることを特徴とする電気泳動表示装置である。すべての前記画素を前記同一の階調に移行させることで、前画像を消去することができる電気泳動表示装置とすることができる。
【００１１】
（３）前記（２）に記載の電気泳動表示装置において、前記複数の画素の各々に供給する前記消去信号は、前記複数の画素の各々の表示している階調により異なることを特徴とする電気泳動表示装置である。前記複数の画素の各々の表示している階調により、前記消去信号が異なることで、前記電気泳動素子における電位のバランスを、前記すべての画素においてほぼ同等にすることができる電気泳動表示装置とすることができる。
【００１２】
（４）前記（２）又は前記（３）に記載の電気泳動表示装置において、前記消去信号は、前記消去信号により画素の表示を異なる階調に移行させるときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に所定の電位差を生じさせる前記信号であり、前記消去信号により前記画素の表示の階調を変えないときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記所定の電位差を生じさせない前記信号であることを特徴とする電気泳動表示装置である。前記画素を前記同一の階調に保持するときに、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を与えないことで、この場合の前記電気泳動素子おける前記電位のバランスと、前記画素を前記異なる階調に移行させた前記電気泳動素子おける前記電位のバランスとをほぼ同等にすることができる。これによって、画像を書換えたときに残像が残らず、長寿命な前記表示部を備えた電気泳動表示装置とすることができる。
【００１３】
（５）前記（２）から前記（４）の何れか１項に記載の電気泳動表示装置において、前記消去信号は、前記複数の画素の各々において、直前の前記１選択期間における前記データ信号の反転信号であることを特徴とする電気泳動表示装置である。前記画素を前記異なる階調に移行させるときは、前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記電位差によって、前記消去信号である前記直前に入力された前記データ信号の前記反転信号に対応する前記階調を表示する。これに対して、前記画素を前記同一の階調に保持するときは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記電位差を与えないので、前記画素は前記反転信号に対応する前記階調を表示することはない。これによって、前記画素を前記異なる階調に移行させるときの前記電気泳動素子における前記電位のバランスと、前記画素を前記同一の階調に保持するときの前記電気泳動素子における前記電位のバランスとをほぼ同等にすることができるので、前記画像を書換えたときに前記残像が残らず、長寿命な前記表示部を備えた電気泳動表示装置とすることができる。
【００１４】
（６）前記（２）から前記（５）の何れか１項に記載の電気泳動表示装置において、前記複数の画素において、前記第２の電極の電位は同一であることを特徴とする電気泳動表示装置である。この構造を持つことによって、前記画素の各々に対応した独立の前記第２の電極や独立の前記第２の電極の駆動装置を設ける必要がないので前記第２の電極の設計が容易となり、設計コストを低減することができる電気泳動表示装置とすることができる。
【００１５】
（７）前記（１）から前記（６）の何れか１項に記載の電気泳動表示装置であって、前記データ線の前記信号を駆動するデータ線駆動回路と、前記走査線の前記信号を駆動する走査線駆動回路と、前記データ線駆動回路と前記走査線駆動回路とを制御する制御部と、を具備することを特徴とする電気泳動表示装置。この構造を持つことによって、前記走査線駆動回路によって選択された前記走査線に接続された、前記複数の画素の前記画素回路に対して、並行して前記消去信号及び前記データ信号を続けて入力することができる電気泳動表示装置とすることができる。
【００１６】
（８）第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極との間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子とを挟持し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を与える画素回路と、前記画素回路に信号を供給するデータ線及び走査線と、を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記走査線の前記信号により規定される１選択期間の間に、前記データ線の前記信号として消去信号及びデータ信号を順次与えることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法である。この構造を有することで、前記信号が入力された前記画素回路に前記消去信号と前記データ信号とを続けて入力することができるので、前記画像データが消去された時間を短くすることができる電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
【００１７】
（９）前記（８）に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記消去信号の入力により、すべての前記画素を同一の階調に移行させることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法である。すべての前記画素を前記同一の階調に移行させることで、前画像を消去することができる電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
【００１８】
（１０）前記（８）又は前記（９）に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記消去信号として、前記消去信号により画素の表示を異なる階調に移行させるときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に所定の電位差を生じさせる前記信号を供給し、前記消去信号により前記画素の表示の階調を変えないときは前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記所定の電位差を生じさせない前記信号を供給することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法である。前記画素を前記同一の階調に保持するときに、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を与えないことで、この場合の前記電気泳動素子おける電位のバランスと、前記画素を前記異なる階調に移行させた前記電気泳動素子おける前記電位のバランスとをほぼ同等にすることができる。これによって、画像を書換えたときに残像が残らず、長寿命な電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
【００１９】
（１１）前記（８）から前記（１０）の何れか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記消去信号は直前に入力された前記データ信号の反転信号であることを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法である。前記画素を前記異なる階調に移行させるときは、前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記電位差によって、前記消去信号である前記直前に入力された前記データ信号の前記反転信号に対応する前記階調を表示する。これに対して、前記画素を前記同一の階調に保持するときは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記電位差を与えないので、前記画素は前記反転信号に対応する前記階調を表示することはない。これによって、前記画素を前記異なる階調に移行させるときの前記電気泳動素子における前記電位のバランスと、前記画素を前記同一の階調に保持するときの前記電気泳動素子における前記電位のバランスとをほぼ同等にすることができるので、前記画像を書換えたときに前記残像が残らず、長寿命な電気泳動表示装置の駆動方法とすることができる。
【００２０】
（１２）前記（１）から前記（７）の何れか１項に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。これらの構造を持つ電気泳動表示装置を備えた電子機器は、画像の更新時に残像がなく、表示部全体が一時的に同一の階調にならないことから、利用者にストレスを与えず、長寿命な電子機器とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を用いて本発明における電気泳動表示装置１について説明する。図１は本発明の実施形態に係る電気泳動表示装置１の構成図である。電気泳動表示装置１は表示部３と走査線駆動回路６と、データ線駆動回路７と、共通電極変調回路８とコントローラ１０とを備えている。
【００２２】
表示部３には、Ｙ軸方向に沿ってＭ個、Ｘ軸方向に沿ってＮ個のマトリクス状に画素２が形成されている。
【００２３】
走査線駆動回路６は、表示部３をＸ軸方向に沿って延在する複数の走査線４（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）を介して画素２に接続されている。
【００２４】
データ線駆動回路７は、表示部３をＹ軸方向に沿って延在する複数のデータ線５（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）を介して画素２に接続されている。
【００２５】
共通電極変調回路８は、共通電極電源配線２６及び保持容量用電源配線２７を介して画素２に接続されている。
【００２６】
走査線駆動回路６、データ線駆動回路７、及び共通電極変調回路８はコントローラ１０により制御される。
【００２７】
共通電極電源配線２６及び保持容量用電源配線２７は、すべての画素２において共通配線として用いられる。
【００２８】
図２は、画素２の回路構成を示す図である。ＴＦＴ（画素回路）２４のゲート部は走査線４と接続されている。ＴＦＴ２４のソース部はデータ線５と接続され、ＴＦＴ２４のドレイン側は画素電極（第１の電極）２１及び、保持容量（画素回路）２５の１つの電極に接続されている。保持容量２５のもう１つの電極は保持容量用電源配線２７に接続されている。
【００２９】
共通電極（第２の電極）２２は共通電極用電源配線２６と接続されており、電気泳動素子２３は画素電極２１及び共通電極２２によって挟持されている。
【００３０】
保持容量２５は、ＴＦＴ２４がオフ状態になったときに画像データを保持するために用いられる。
【００３１】
図３は電気泳動表示装置１の表示部３の断面図である。表示部３は素子基板２８上に形成された画素電極２１と、対向基板２９上に形成された共通電極２２とが、複数のマイクロカプセル３０により構成される電気泳動素子２３を挟持する構成となっている。
【００３２】
素子基板２８は、例えばガラスやプラスティックなどの材料を矩形に成型した基板である。素子基板２８上に画素電極２１が形成され、画素電極２１はそれぞれの画素２ごとに矩形に形成されている。図示は省略しているが、各画素電極２１の間の領域や画素電極２１の下面には、走査線４、データ線５、共通電極用電源配線２６、保持容量用電源配線２７等の配線、ＴＦＴ２４等が形成されている。
【００３３】
対向基板２９は、画像を表示する側となるため、例えばガラス等の透光性を持つ材質を用いた、矩形状に形成された基板である。対向基板２９上に形成された共通電極２２には、透光性と導電性とを備えた材質が用いられ、例えばＭｇＡｇ（マグネシウム銀）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）等が挙げられる。
【００３４】
図４は、マイクロカプセル３０の構成図である。マイクロカプセル３０は、例えば５０μｍ程度の粒径を有すると共にポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等の透光性を持つ高分子樹脂によって形成されている。このマイクロカプセル３０は、共通電極２２と上述の画素電極２１との間に挟持されており、一つの画素内に複数のマイクロカプセル３０が縦横に配列された構成になっている。マイクロカプセル３０の周囲を埋めるように、当該マイクロカプセル３０を固定するバインダ（図示しない）が設けられている。
【００３５】
マイクロカプセル３０の内部には、分散媒３１と、電気泳動粒子として複数の白色粒子３２、複数の黒色粒子３３の帯電粒子が封入されている。
【００３６】
分散媒３１としては、例えば水、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、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン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、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものからなり、白色粒子３２と黒色粒子３３とをマイクロカプセル３０内に分散させる液体である。
【００３７】
白色粒子３２は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば負に帯電されている。黒色粒子３３は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子（高分子あるいはコロイド）であり、例えば正に帯電されている。このため、白色粒子３２及び黒色粒子３３は、分散媒３１中で画素電極２１と共通電極２２との間の電位差によって発生する電場中を、移動することができる。
【００３８】
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。
【００３９】
白色粒子３２及び黒色粒子３３は溶媒中のイオンによって覆われており、これらの粒子の表面にはイオン層３４が形成されている。帯電している白色粒子３２及び黒色粒子３３とイオン層３４との間には、電気二重層が形成されている。一般的に、白色粒子３２や黒色粒子３３などの帯電粒子は、１０ｋＨｚ以上の周波数の電界を印加しても、電界にほとんど反応せず、ほとんど移動しないことが知られている。帯電粒子の周りのイオンは、帯電粒子に比べて粒子径がはるかに小さいので、電界の周波数が１０ｋＨｚ以上の電界を印加すると電界に応じて移動することが知られている。
【００４０】
図５はマイクロカプセル３０の動作を説明した図である。ここでは、イオン層３４が形成されない理想的な場合を例に挙げて説明する。画素電極２１と共通電極２２との間で相対的に共通電極２２の電圧が高くなるように電圧を印加すると、図５（ａ）に示すように、正に帯電された黒色粒子３３はクーロン力によってマイクロカプセル３０内で画素電極２１側に引き寄せられる。一方、負に帯電された白色粒子３２はクーロン力によってマイクロカプセル３０内で共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル３０内の表示面側には白色粒子３２が集まることになり、表示面にはこの白色粒子３２の色（白色）が表示されることとなる。
【００４１】
逆に、画素電極２１と共通電極２２との間に相対的に画素電極２１の電位が高くなるように電圧を印加すると、図５（ｂ）に示すように、負に帯電された白色粒子３２がクーロン力によって画素電極２１側に引き寄せられる。逆に、正に帯電された黒色粒子３３はクーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル３０の表示面側には黒色粒子３３が集まることになり、表示面にはこの黒色粒子３３の色（黒色）が表示されることとなる。
【００４２】
なお、白色粒子３２、黒色粒子３３に用いる顔料を、例えば赤色、緑色、青色等の顔料に代えることによって、赤色、緑色、青色等を表示する電気泳動表示装置１とすることができる。
【００４３】
以上で説明した本発明に係る電気泳動表示装置１における、画像の書換え動作について説明する。図６は書換え動作時の走査線４、データ線５、共通電極２２にかかる波形のタイミングチャートを示す図である。図１で示したように、Ｍ本ある走査線４は表示部３の上端から順にＹ１、Ｙ２、…、Ｙｍと呼び、Ｎ本あるデータ線５は表示部３の左端から順にＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎと呼ぶことにする。さらに、走査線Ｙｉ（１≦ｉ≦ｍ）とデータ線Ｘｊ（１≦ｊ≦ｎ）に接続される画素２においては、消去信号をＤＥｉｊ、データ信号をＤＷｉｊとする。
【００４４】
本実施形態においては、消去動作とは、画素２を白表示にすることとし、書込み動作とは、画素２を黒表示にすることとする。
【００４５】
本実施形態における書換え動作では、消去信号ＤＥとして、前画像のデータ信号ＤＷの反転信号を用いている。これによって、前画像で白表示を保持する画素２の両電極の間には電位差が発生しないようにしている。
【００４６】
書換え動作を行うためには、まず、走査線駆動回路６によって、走査線Ｙ１の電位をローレベル（以下Ｌとする）からハイレベル（以下Ｈとする）にすることで、走査線Ｙ１に接続するＮ個の画素２が選択される。これによってＮ個の画素２におけるＴＦＴ２４がオン状態となり、Ｎ個の画素電極２１とデータ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎとがそれぞれ接続される。そしてデータ線駆動回路７からデータ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎのそれぞれを介して、消去信号ＤＥ１１、ＤＥ１２、…、ＤＥ１ｎを画素電極２１に入力し、直前の画像を消去する。この間共通電極２２の電位Ｖｃｏｍは、共通電極変調回路８によってＬからＨにされており、この状態が消去期間である。
【００４７】
消去信号ＤＥ１１、ＤＥ１２、…、ＤＥ１ｎによって画像データが消去されることによって、走査線Ｙ１に接続されているＮ個の画素２はすべて白表示になる。
【００４８】
消去期間の次は、新画像を書込む動作を引き続き行う。このとき共通電極２２の電位Ｖｃｏｍは共通電極変調回路８によってＨからＬにされ、書込み期間に移行する。データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎには、データ線駆動回路６を介して新しい画像データであるデータ信号ＤＷ１１、ＤＷ１２、…、ＤＷ１ｎが画素電極２１に入力され、書込みが行われる。データ信号ＤＷ１１からＤＷ１ｎの書込みが終了すると、走査線駆動回路６により、走査線Ｙ１の電極はＨからＬとなり、走査線Ｙ１における書換え動作が終了する。以上の動作をＹ２からＹｍについても順次行うことで、すべての画素２に対して新しい画像データに書き換えられたことになり、表示部３の全面に新画像を表示することができる。
【００４９】
以上で説明した書換え動作の具体例と、そのときの各電極の電位と、電気泳動素子２３内の白色粒子３２、黒色粒子３３の運動について、図７、図８を用いて説明する。
【００５０】
図７は本発明に係る電気泳動表示装置１において、書換え動作時における表示部３の模式図である。図７では前画像で四角形であったものが三角形に書換えられる様子を表している。このとき、表示部３の中心部に近いある走査線Ｙｉ（１＜ｉ＜ｍ）に接続された画素２の中からＡ、Ｂ、Ｃの３つの画素２を選んで、書換え動作時において、この３つの画素Ａ、Ｂ、Ｃにおける電気泳動粒子の運動の様子を説明する。図８は画素Ａ、Ｂ、Ｃにおける両電極の電位と、そのときにおける白色粒子３２、黒色粒子３３の運動の様子を示す図である。
【００５１】
書換え動作の開始前には四角形が表示部３に表示され、このときの電気泳動表示装置１は、前画像の書込が完了し前画像が保持されている状態である。この状態が図７（ａ）であり、画素Ａでは白、画素Ｂでは黒、画素Ｃでは黒が表示されている。画素電極２１の電位は、画素ＡではＬ、画素ＢではＨ、画素ＣではＨであり、共通電極２２の電位ＶｃｏｍはＬである。この様子を示したのが図８（ａ）である。
【００５２】
書換え動作は表示部３の上端から行われる。走査線Ｙｉに接続された画素２まで書換えられた画像を見ると、走査線Ｙ１から走査線Ｙｉまでに接続された画素２では書換え動作が完了し、新画像である三角形の一部が表示部３に表示されている。また、走査線Ｙｉから下の領域では、まだ書換え動作が行われていないため、前画像である四角形の一部が残っている。これを表しているのが、図７（ｂ）である。
【００５３】
このときの画素Ａ、Ｂ、Ｃでは図８（ｂ）から図８（ｅ）に示す動作が起こっている。まず消去動作時において、画素電極２１には、前画像のデータ信号ＤＷの反転信号が消去信号ＤＥとして入力されるので、画素Ａでの画素電極２１の電位はＬからＨに、画素Ｂでの画素電極２１の電位はＨからＬに、画素Ｃでの画素電極２１の電位はＨからＬに変わる。さらに、共通電極２２の電位ＶｃｏｍはＬからＨに変わる。このため、前画像において白表示であった画素Ａの両電極の間には電位差が発生せず、画素Ａの電気泳動粒子は移動しないので、白表示が保持される。また、画素Ａの電気泳動素子２３における電位バランスは崩れない。
【００５４】
一方、前画像において黒表示であった画素Ｂ、Ｃにおいては、両電極の間には電位差が発生する。黒色粒子３３は画素電極２１へ移動し、白色電極３２は共通電極２２に向かって移動するので、画素Ｂ、Ｃでは黒表示から白表示へと変わる。この様子を示したのが図８（ｂ）、図８（ｃ）である。
【００５５】
引き続いて書込み動作に入り、画素電極２１には、データ信号ＤＷが入力されて、画素Ａでの画素電極２１の電位はＨからＬに変わり、画素Ｂでの画素電極２１の電位はＬからＨに変わり、画素Ｃでの画素電極２１の電位はＬからＬで変わらない。さらに、共通電極２２の電位ＶｃｏｍはＨからＬに変わる。このため、画素Ａ、Ｃの両電極の間には電位差が発生せず、画素Ａ、Ｃの電気泳動粒子は移動しないので、白表示が保持される。また、画素Ａ、Ｃの電気泳動素子における電位バランスは崩れない。
【００５６】
一方、画素Ｂにおいては、両電極の間には電位差が発生する。黒色粒子３３は共通電極２２へ移動し、白色粒子３２は画素電極２１に向かって移動するので、画素Ｂでは白表示から黒表示へと変わる。この様子を示したのが図８（ｄ）、図８（ｅ）である。
【００５７】
書換え動作が、走査線Ｙｍに接続した画素２まで完了すると、表示部３全体に新画像の三角形が表示される。この状態が図７（ｃ）である。
【００５８】
以上で見たように、白表示されている画素２においては、消去時も書込み時も両電極間に電位差が発生しないので、すべての画素２における電気泳動素子２３の電位バランスは一定に保たれる。
【００５９】
また、一連の書換え動作時において、選択されている走査線４は常に１つだけで、しかも１度選択されている間に、前画像を消去する動作と新画像を書込む動作とを連続して行っている。このため、書換え動作時において、表示部３の全面で一時的に白色が表示されることはなく、本発明の電気泳動表示装置１の利用者に対してストレスを与えることはない。
【００６０】
［従来技術］
図９は従来技術における書換え動作時の走査線４、データ線５、共通電極２２にかかる波形のタイミングチャートを示す図である。Ｍ個ある走査線４は表示部３の上から順にＹ１、Ｙ２…Ｙｍと呼び、Ｎ個あるデータ線５は表示部３の左から順にＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎと呼ぶのは、本発明における書換え動作時のタイミングチャートを説明した図６と同様である。本発明と従来技術と大きく異なる点は、消去期間と書込み期間が分かれていることである。
【００６１】
消去動作では、まず、走査線Ｙ１の電位をＬからＨにすることにより、走査線Ｙ１に接続された画素２を選択して、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎを介してそれぞれの消去信号ＤＥ１１、ＤＥ１２、…、ＤＥ１ｎを画素２に入力し消去を行った後、走査線Ｙ１をＨからＬにして選択された状態を解除する。続いて走査線Ｙ２をＬからＨにして、走査線Ｙ２に接続された画素２においても同様にして、消去信号ＤＥ２１、ＤＥ２２、…、ＤＥ２ｎを画素２に入力し消去を行った後、走査線Ｙ２に接続された画素２の選択状態を解除する。このような動作を走査線Ｙｍに接続された画素２に対する消去動作が完了するまで連続して行う。この間、共通電極２２の電位はＨである。
【００６２】
走査線Ｙｍまでの走査線４に接続された画素７に対して消去動作が完了すると、次は書込み期間に移行する。再び走査線Ｙ１の電位がＬからＨになり、走査線Ｙ１に接続された画素２にデータ信号ＤＷ１１、ＤＷ１２、…、ＤＷ１ｎがデータ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎのそれぞれを介して各画素２に入力され、画素２に新しい画像データの書込みが行われた後、走査線Ｙ１の電位をＨからＬにして走査線Ｙ１に接続された画素２に対する書込み動作が終了する。このような書込み動作をＹｍに接続された画素２まで行うと、新画像が表示されることになる。この間、共通電極２２の電位はＬである。
【００６３】
図１０は従来技術による書換え動作時における表示部３の模式図を示す図である。図１０（ａ）−図１０（ｅ）においては、図７の例と同様に四角形から、三角形に書換えられる様子を表している。図１０においても、図８と同様に走査線Ｙｉに接続された画素Ａ、Ｂ、Ｃを選び、画素Ａ、Ｂ、Ｃの各電極に印加される電位、表示される色を調べることにする。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、書換え動作開始前には四角形が表示部３に表示されている（図１０（ａ））。書換え動作は表示部３の上部から行われ、表示部３の中心部に近いある走査線Ｙｉ（１＜ｉ＜ｍ）に接続した画素２まで消去された画像を見ると、走査線Ｙｉより上の領域は四角形が消去されて白く表示され、走査線Ｙｉより下の領域は前画像である四角形の一部が残っているのが図１０（ｂ）である。図中の点線は、消去された領域を示すために設けたもので、実際には白く表示されている。走査線Ｙｍに接続された画素２まで消去されると、表示部３は全面に白色が表示される（図１０（ｃ））。書込み動作に入ると再び表示部３の上部から新画像が書込まれ、走査線Ｙｉまで書込みが行われると、走査線Ｙｉより上部で新画像である三角形の一部が表示され、走査線Ｙｉより下部では書込みが行われていないため、白色が表示されている（図１０（ｄ））。そして走査線Ｙｍまで書込みが行われると、図１０（ｅ）に示すように、新画像である三角形が表示部３の全面に表示され図１０（ｅ）の状態となる。
【００６５】
この一連の書換え動作における画素Ａ、Ｂ、Ｃの各電極に印加される電位と、画素Ａ、Ｂ、Ｃにおいて表示される色をまとめたものを図１０（ａ）から図１０（ｅ）までに対応させて、表１にまとめる。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
このような書換え動作をする電気泳動表示装置１では、初めに消去動作をすべての画素２に対して行うため、書込み動作が行われるまで一時的に表示部３の全面に白色が表示されてしまうことが問題である。その結果、このような電気泳動表示装置１を使用するユーザーにストレスを与えてしまうことになる。一方、本発明による書換え動作を用いた電気泳動表示装置１は、選択された走査線４に接続された画素２に対して画像データの消去と書込みを連続して行うため、書換え動作中において全面が消去された画像を表示させることがない。そのため、本発明に係る電気泳動表示装置１を使用するユーザーにストレスを与えることがないため、従来技術よりも優れていると言える。
【００６８】
［電子機器］
図１１は本発明に係る電気泳動表示装置１を備えた電子機器の一例である。上述した電気泳動表示装置１は、様々な電子機器に適用され、以下で上述の電気泳動表示装置１を備えた電子機器の例について説明する。まず、電気泳動表示装置１をフレキシブルな電子ペーパに適用した例について説明する。図１１はこの電子ペーパの構成を示す斜視図であり、電子ペーパ１０００は本発明の電気泳動表示装置１を表示部として備える。電子ペーパ１０００は、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有するシートからなる本体１００１の表面に本発明の電気泳動表示装置１を備えた構成となっている。
【００６９】
図１２は、電子ノート１１００の構成を示す斜視図であり、電子ノート１１００は、図１１で示した電子ペーパ１０００が複数枚束ねられ、カバー１１０１に挟まれているものである。カバー１１０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する表示データ入力手段（図示しない）を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパ１０００が束ねられた状態のまま、表示内容を変更したり更新したりできる。
【００７０】
また、上述した例に加えて、他の例として、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明に係る電気泳動表示装置１は、こうした電子機器の表示部としても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明における電気泳動表示装置１の構成図
【図２】画素２の回路構成を示す図
【図３】図１の表示部３の断面図
【図４】マイクロカプセル３０の構成図
【図５】マイクロカプセル３０の動作を説明した図
【図６】書換え動作時におけるタイミングチャートを示す図
【図７】書換え動作時における表示部３の模式図
【図８】書換え動作時における電気泳動粒子の運動を示す模式図
【図９】従来技術での書換え動作時におけるタイミングチャートを示す図
【図１０】従来技術での書換え動作時における表示部３の模式図
【図１１】本発明に係る電気泳動表示装置１を備えた電子機器の一例を示す図
【図１２】本発明に係る電気泳動表示装置１を備えた電子機器の一例を示す図
【符号の説明】
【００７２】
２…画素、３…表示部、４…走査線、５…データ線、２１…画素電極、２２…共通電極、２３…電気泳動素子、２４…ＴＦＴ、２５…保持容量、３０…マイクロカプセル、３１…分散媒、３２…白色粒子、３３…黒色粒子
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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