(57)【要約】【課題】表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能な電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】表示部に表示する画像の書き込みの動作及び画像の消去の動作を行う際、保持容量に当該動作を妨げる方向にパルス電圧を印加することによって、書き込み時には、書込を行う部分以外の部分において黒色粒子が表示部の表示面側に移動するのを防ぐことができ、消去時には画素電極と共通電極との間に電圧が確実に供給されることになる。これにより、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有すると共に、前記各画素について設けられた画素電極と、前記画素電極に供給する電気信号のオンオフを切り替える有機トランジスタと、前記画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記画素電極に接続された保持容量と、帯電粒子を分散させてなり前記画素電極と前記共通電極との間に設けられた電気泳動材料とを有する表示部を備え、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加することにより前記帯電粒子を移動させて画像を表示する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記表示部に表示する画像を消去する動作を行う際、前記保持容量に前記動作を妨げる方向にパルス電圧を印加する
ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項２】
第１の時定数で前記パルス電圧の印加を開始し、
前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数で前記パルス電圧の印加を終了する
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項３】
複数の画素を有すると共に、前記各画素について設けられた画素電極と、前記画素電極に供給する電気信号のオンオフを切り替える有機トランジスタと、前記画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記画素電極に接続された保持容量と、帯電粒子を分散させてなり前記画素電極と前記共通電極との間に設けられた電気泳動材料とを有する表示部を備え、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加することにより前記帯電粒子を移動させて画像を表示する電気泳動表示装置であって、
前記表示部に表示する画像を消去する動作を行う際、前記保持容量に前記動作を妨げる方向にパルス電圧を印加するように制御する制御部を具備する
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項４】
請求項３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、電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体中に分散した帯電粒子が電界印加により泳動する電気泳動現象の応用として、電気泳動表示装置が知られている。電気泳動表示装置は、帯電した顔料微粒子を分散剤に分散させ、これを画素電極と共通電極との間に挟んだ構成になっている。例えば帯電粒子が負に帯電している場合、この電極間に電界を加えると、帯電粒子は電界の方向とは逆の方向に移動する。画素電極又は共通電極の表面では、溶媒の色又は帯電粒子の色のどちらかに着色されたように見える。例えば複数の画素についてこのような構成を設けて、電子インクの帯電粒子の移動を画素毎に制御することにより、電気泳動表示装置として表示情報を表現することが可能となる。各画素電極には、当該画素電極に供給する電気信号のオンオフを切り替えるスイッチング素子が接続されているアクティブマトリクス型の構成が一般的になっている。
【０００３】
このような電気泳動表示装置を駆動する場合、例えば表示画像の変更を行う際には、それまで表示していた内容を表示領域全体に渡って消去し（全白消去又は全黒消去）、その後新たな表示内容の書き換えを行うようにしている（例えば、特許文献１参照。）。具体的には、画素電極を全て同じ電位にした上で、共通電極と画素電極との間に電圧を印加することにより、それまで表示していた内容を表示領域全体に渡って消去する。その後新たな表示内容を書き込む場合、当該書き込み部分に対応するスイッチング素子をオンにして画素電極と共通電極との間に電圧を印加する。近年では、スイッチング素子として有機トランジスタを用いる技術が提案されている。  
【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】
しかしながら、電気泳動表示装置にスイッチング素子として有機トランジスタを用いる場合、有機トランジスタをオンにし続けると、当該有機トランジスタを流れるオン電流が時間と共に減衰してしまうという問題がある。オン電流が減衰すると、画素電極に印加される電圧が減衰することにつながる。このため、例えば画像を消去する消去時には、帯電粒子を十分に移動させることができず、残像が生じる虞がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能な電気泳動表示装置の駆動方法、電気泳動表示装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、複数の画素を有すると共に、前記各画素について設けられた画素電極と、前記画素電極に供給する電気信号のオンオフを切り替える有機トランジスタと、前記画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記画素電極に接続された保持容量と、帯電粒子を分散させてなり前記画素電極と前記共通電極との間に設けられた電気泳動材料とを有する表示部を備え、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加することにより前記帯電粒子を移動させて画像を表示する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記表示部に表示する画像を消去する動作を行う際、前記保持容量に前記動作を妨げる方向にパルス電圧を印加することを特徴とする。  
本発明者は、有機トランジスタをオンにし続けた状態において、オン電流が供給される画素電極の電圧を打ち消すことで、有機トランジスタから供給されるオン電流が供給開始の状態に戻る（増加する）点を見出した。そこで、本発明では、画像の消去の動作を行う際、保持容量に当該動作を妨げる方向にパルス電圧を印加することとしたので、全画素電極に印加される消去信号を一旦打ち消すことになる。これにより、画素電極に消去電圧を確実に供給することができるので、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能となる。
【０００７】
上記の電気泳動表示装置の駆動方法は、第１の時定数で前記パルス電圧の印加を開始し、前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数で前記パルス電圧の印加を終了することを特徴とする。  
本発明によれば、第１の時定数でパルス電圧の印加を開始し、第１の時定数よりも大きい第２の時定数でパルス電圧の印加を終了することとしたので、パルス電圧の波形は印加開始時には急峻になり印加終了時には緩やかになる。パルス電圧を印加する場合、印加開始時の立ち上がり（又は立ち下がり）の影響と、印加終了時の立ち下がり（又は立ち上がり）の影響との２つの影響がある。本発明では、印加開始時に急峻で印加終了時に緩やかな波形のパルス電圧を印加することにより、印加開始時の影響を大きくし、印加終了時の影響を小さくすることができる。これにより、表示の乱れや残像の発生を一層効果的に防ぐことができる。
【０００８】
本発明に係る電気泳動表示装置は、複数の画素を有すると共に、前記各画素について設けられた画素電極と、前記画素電極に供給する電気信号のオンオフを切り替える有機トランジスタと、前記画素電極に対向して設けられた共通電極と、前記画素電極に接続された保持容量と、帯電粒子を分散させてなり前記画素電極と前記共通電極との間に設けられた電気泳動材料とを有する表示部を備え、前記画素電極と前記共通電極との間に電圧を印加することにより前記帯電粒子を移動させて画像を表示する電気泳動表示装置であって、前記表示部に表示する画像を消去する動作を行う際、前記保持容量に前記動作を妨げる方向にパルス電圧を印加するように制御する制御部を具備することを特徴とする。  
本発明によれば、表示部に表示する画像を消去する動作を行う際、保持容量に当該動作を妨げる方向にパルス電圧を印加するように制御することによって、全画素電極に印加される消去信号を一旦打ち消すことができる。これにより、画素電極に消去電圧を確実に供給することができるので、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能となる。
【０００９】
本発明に係る電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。  
本発明によれば、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能な電気泳動表示装置を備えているので、表示部の表示特性が高い電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［第１実施形態］  
本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。  
図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置１の構成を示す模式図である。  
同図に示すように、電気泳動表示装置１は、表示領域に画素７がマトリクス状に配列された表示部２と、画素７の間の領域を表示部２の図中短手方向に延在するデータ線５と、画素７の間の領域を表示部２の長手方向に延在する走査線６と、データ線５に信号を供給するデータ線駆動回路３と、走査線６に信号を供給する走査線駆動回路４とを含んで構成されている。
【００１１】
図２は、電気泳動表示装置１の表示部２の構成を示す断面図である。  
同図に示すように、表示部２は、素子基板１０と、保護シート２０と、マイクロカプセル３０とを主体として構成されている。
【００１２】
素子基板１０は、例えばガラスやプラスチックなどの材料からなる矩形の基板である。
素子基板１０の内面（保護シート２０との対向面）には、画素７ごとに画素電極１１が形成されている。画素電極１１の間の領域又は画素電極の下には、上述したデータ線５や走査線６などの配線（図１参照）や、スイッチング素子（図４参照）が設けられている。
【００１３】
保護シート２０は、例えばガラスなどの光透過可能な材料からなる矩形の基板である。
保護シート２０の内面（素子基板１０との対向面）には、共通電極２１が全面に形成されている。共通電極２１は、導電材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなる。
【００１４】
図３（ａ）は、マイクロカプセル３０の構成を示す図である。  
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、アラビアゴム等の光透過可能な高分子樹脂によって形成されたカプセルである。このマイクロカプセル３０は、共通電極２１と上述の画素電極１１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。
【００１５】
マイクロカプセル３０の内部には、分散剤３１と、分散質としての帯電粒子（白色粒子３２及び黒色粒子３３）とが封入されている。  
分散剤３１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とを分散させる液体である。
【００１６】
白色粒子３２及び黒色粒子３３は、分散剤３１中で電位差による電気泳動により移動する性質を有している。  
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。
【００１７】
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。
【００１８】
上記のように構成されたマイクロカプセル３０の動作を説明する。画素電極１１と共通電極２１との間で相対的に共通電極２１の電圧が高くなるように電圧を印加すると、図３（ｂ）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内の画素電極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内の共通電極２１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２０ａにはこの白色粒子３２の色（白色）が表示されることとなる。
【００１９】
逆に、画素電極１１と共通電極２１との間に相対的に画素電極１１の電位が高くなるように電圧を印加すると、図３（ｃ）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１１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２１側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル３０内の表示面側には黒色粒子３３が集まることになり、表示面２０ａにはこの黒色粒子３３の色が表示されることとなる。
【００２０】
図４は、表示部２のうち１つの画素についての回路構成を示す図である。  
同図に示すように、画素電極１１はスイッチング素子４１を介してデータ線５に接続されており、共通電極２１は所定の電位を設定可能な電源等に接続されている。本実施形態では、スイッチング素子４１は有機トランジスタによって構成されている。スイッチング素子４１のうちゲート電極４１Ｇは走査線６に接続されており、ソース電極４１Ｓはデータ線５に接続されており、ドレイン電極４１Ｄは画素電極１１に接続されている。このドレイン電極４１Ｄには、保持容量９も接続されている。
【００２１】
走査線６は、上述した走査線駆動回路４に接続されている。走査線駆動回路４がゲート電極４１Ｇに所定のゲート信号を供給することにより、データ線５に供給されるデータ信号が画素電極１１に流れ込むようになっている。データ線駆動回路３及び走査線駆動回路４は、データ線５と画素電極１１との電気的接続のオンオフを制御可能になっている。
【００２２】
次に、上記のように構成された電気泳動表示装置１の動作のうち、表示内容を更新する場合の動作を説明する。ここでは、表示部２の表示領域に新たな画像を表示する際の書き込みの動作、表示部２に表示された画像を消去する動作を中心に説明する。
【００２３】
表示部２の表示領域に新たな画像を表示する場合、共通電極２１と表示部２のうち新たな画像を表示する部分の画素電極１１との間に書込電圧を印加する。図５（ａ）に示すように、共通電極（ＣＯＭｅｐｄ）２１にオフ電圧（０Ｖ）を印加すると共に、新たな画像を表示する部分の画素におけるデータ線５にオン電圧を印加する。この状態で、走査線６を１本ずつ走査期間ｔ０となるように走査していく。走査期間ｔ０に、新たな画像を表示する部分の画素における走査線６（ゲート電極４１Ｇ）にオフ電圧を印加する。ここでは、例えば図５（ａ）においてＧＡＴＥ１、ＧＡＴＥｎについてオフ電圧を印加する。また、保持容量（ＣＯＭｃａｐａ）９にはオフ電圧を印加しておく。
【００２４】
なお、例えば白色粒子３２及び黒色粒子３３の電荷によっては、表示部２の表示領域に新たな画像を表示する場合に、図５（ｂ）に示すように、保持容量９にオン電圧を印加すると共にデータ線５にオフ電圧を印加した状態で、走査線にオフ電圧を印加するようにしても構わない。この場合、共通電極２１にはオン電圧を印加しておき、走査期間にはオフ電圧のパルス電圧を印加する。
【００２５】
表示部２に表示された画像を消去する場合、共通電極２１と全ての画素電極１１との間に消去電圧を印加する。図６（ａ）に示すように、共通電極（ＣＯＭｅｐｄ）２１にオン電圧（０Ｖ）を印加すると共に、全てのデータ線５にオフ電圧を印加する。この状態で、走査線６を１本ずつ走査期間ｔ１となるように走査していく。この走査期間ｔ１のそれぞれに、全ての走査線６（ゲート電極４１Ｇ）にオフ電圧を印加する。走査期間ｔ１の間の期間（ｔ２）を設けたのは、チャージトラップを回避するためである。
【００２６】
これに加えて、本実施形態では、各走査線６を走査する期間ｔ１内に、保持容量（ＣＯＭｃａｐａ）９に所定期間ｔのパルス電圧を印加する。このパルス電圧はオフ電圧であり、走査線６に印加されるオン電圧を打ち消す方向（書き込み動作を妨げる方向）に印加する電圧である。パルス電圧を印加する期間がｔ１＞ｔとなるように印加する。ｔ１＞ｔとなるようであれば、パルス電圧を何度印加しても構わない。ここでは、例えばパルス電圧を２度ずつ印加している。
【００２７】
走査線６にオン電圧を印加することによって、画素電極１１と共通電極２１との間に４０Ｖの電圧が印加される。この電圧により発生した電界の影響を受けて、マイクロカプセル３０内の白色粒子３２が表示部２の表示面側に移動し、黒色粒子３３が表示部２の反対面側に移動する。
【００２８】
このとき、保持容量９にパルス電圧が印加されることで、当該画素電極１１と共通電極２１との間の電圧が一時的に打ち消される。スイッチング素子４１のような有機トランジスタは、オン電流が継続して供給され続けるとオン電流が減衰していく性質がある。これに対して、画素電極の電圧を一旦打ち消すことで、有機トランジスタから供給されるオン電流が供給開始の状態に戻る（増加する）ことになる。このため、画素電極１１と共通電極との間に電圧が確実に供給されることになる。
【００２９】
なお、例えば白色粒子３２及び黒色粒子３３の電荷によっては、表示部２の表示領域に表示された画像を消去する場合に、図６（ｂ）に示すように、共通電極２１にオフ電圧を印加すると共にデータ線５にオン電圧を印加した状態で、走査線にオフ電圧を印加するようにしても構わない。この場合、保持容量９にはオフ電圧を印加しておき、走査期間にはオン電圧のパルス電圧を印加する。
【００３０】
また、図７（ａ）に示すように、ゲート電極４１Ｇにオフ電圧を印加すると共にデータ線にオフ電圧を印加した状態で、共通電極２１にオン電圧を印加するようにしても構わない。この場合、保持容量９には、共通電極にオン電圧が印加される期間ｔ４内にパルス電圧を印加する。また、図７（ｂ）に示すように、データ線５に印加する電圧の極性と共通電極２１に印加する電圧の極性とを反対にしても構わない。この場合には、保持容量９に印加するパルス電圧の極性も反対になる。
【００３１】
表示部２に画像を書き込む場合、表示部２の画像を消去する場合のそれぞれにおいて、保持容量９にパルス電圧を印加する場合には、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第１の時定数Ｔ１でパルス電圧の印加を開始し、第１の時定数Ｔ１よりも大きい第２の時定数Ｔ２でパルス電圧の印加を終了するように印加することが好ましい。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、表示部２に表示する画像を消去する動作を行う際、保持容量９に当該動作を妨げる方向にパルス電圧を印加することによって、消去時に画素電極１１と共通電極との間に電圧が確実に供給されることになる。これにより、画素電極１１に消去電圧を確実に供給することができるので、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態では、保持容量９にパルス電圧を印加する場合に、第１の時定数Ｔ１でパルス電圧の印加を開始し、第１の時定数Ｔ１よりも大きい第２の時定数Ｔ２でパルス電圧の印加を終了するように印加することとしたので、パルス電圧の波形は印加開始時には急峻になり印加終了時には緩やかになる。パルス電圧を印加する場合、印加開始時の立ち上がり（又は立ち下がり）の影響と、印加終了時の立ち下がり（又は立ち上がり）の影響との２つの影響がある。本実施形態では、印加開始時に急峻で印加終了時に緩やかな波形のパルス電圧を印加することにより、印加開始時の影響を大きくし、印加終了時の影響を小さくすることができる。これにより、表示の乱れや残像の発生を一層効果的に防ぐことができる。
【００３４】
［第２実施形態］  
次に、本発明の第２実施形態係る電子機器について、電子ブックを例に挙げて説明する。  
図９は、電子ブックの構成を示す斜視図である。  
同図に示すように、電子ブック１３１は、ブック形状のフレーム１３２と、このフレーム１３２に開閉可能なカバー１３３とを有する。フレーム１３２には、その表面に表示面を露出させた状態で表示部１３４が設けられ、さらに、操作部１３５が設けられている。
フレーム１３２の内部には、コントローラ、カウンタ及びメモリも内蔵されている。この表示部１３４として、上記の電気泳動表示装置１が搭載されている。  
このように、表示の乱れや残像の発生を防ぐことが可能な電気泳動表示装置１が搭載されているので、表示特性の高い電子ブック１３１を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の構成を示す模式図。
【図２】本実施形態に係る電気泳動表示装置の構成を示す断面図。
【図３】本実施形態に係る電気泳動表示装置のマイクロカプセルの構成を示す断面図。
【図４】本実施形態に係る電気泳動表示装置の画素の構成を示す回路図。
【図５】本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方式を示すタイミングチャート。
【図６】同、タイミングチャート。
【図７】同、タイミングチャート。
【図８】保持容量に印加するパルス電圧の波形を示す図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電子ブックの構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１…電気泳動表示装置  ２…表示部  ３…データ線駆動回路  ４…走査線駆動回路  ５…データ線  ６…走査線  ７…画素  ９…保持容量  １０…素子基板  １１…画素電極  ２０ａ…表示面  ２１…共通電極  ３０…マイクロカプセル  ３１…分散剤  ３２…白色粒子  ３３…黒色粒子  ４１…スイッチング素子  ４１Ｇ…ゲート電極  ４１Ｓ…ソース電極  ４１Ｄ…ドレイン電極  １３１…電子ブック
【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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