(57)【要約】【課題】電気泳動表示セル内部のイオンまたは絶縁層界面が電気２重層を形成して内部電位を作ることに起因して起こる、表示特性を劣化させるという課題と、長期メモリー状態の後における書き込みにおいて前の表示状態の影響を受けて所望の輝度を得られないという課題とを解決すること。【解決手段】本発明においては、所定間隔を開けた状態に配置された一対の基板と、これら基板の間に狭持された帯電粒子及び絶縁性液体と、該帯電粒子を駆動させるためにマトリクス状に配置された複数の画素電極と、共通電極と、各画素電極に対するスイッチング素子としての薄膜トランジスタと、前記画素電極と共通電極とに電圧を印加する駆動回路と、を備えた電気泳動表示装置において、前記共通電極に高周波電圧を印加する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔を開けた状態に配置された一対の基板と、これら基板の間に狭持された帯電粒子及び絶縁性液体と、該帯電粒子を駆動させるためにマトリクス状に配置された複数の画素電極と、共通電極と、各画素電極に対するスイッチング素子としての薄膜トランジスタと、前記画素電極と共通電極とに電圧を印加する駆動回路と、を備えた電気泳動表示装置において、
前記共通電極に高周波電圧を印加することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記共通電極に印加する高周波電圧信号が、ＤＣ電圧を所定周波数のＡＣ電圧信号で変調した電圧信号からなることを特徴とする請求項１記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記ＤＣ電圧のレベルを中間調表示における画素電極電位の中心レベルに設定したことを特徴とする請求項２記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記対向電極に印加する高周波電圧信号として、マイクロ波領域程度の周波数の電圧信号であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
所定間隔を開けた状態に配置された一対の基板と、これら基板の間に狭持された帯電粒子及び絶縁性液体と、該帯電粒子を駆動させるためにマトリクス状に配置された複数の画素電極と、共通電極と、各画素電極に対するスイッチング素子としての薄膜トランジスタと、前記画素電極と共通電極とに電圧を印加する駆動回路と、を備えた電気泳動表示装置において、
前記共通電極に約１時間周期の時間的になだらかなＡＣ電圧を印加することを特徴とする電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気泳動表示装置に関し、特に薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いた電気泳動表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
▲１▼  出願番号：特開平９−９６７９４「液晶表示装置」
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気泳動表示装置においては、表示パターンの残像が発生し、表示特性を劣化させるという問題がある。この現象は以下のように説明される。
【０００４】
画素電位センターは表示階調により異なるため中間調以外の階調パターンを表示すると、そのパターン内領域で実質的に電気泳動表示セルにＤＣ成分が印加され、電気泳動表示セル内部のイオンまたは絶縁層界面が電気２重層を形成して内部電位を作る。この場合、ＤＣ成分が残留し、パターン内では実効電圧が変化して、異なる画素に同電位を印加しても輝度差が生じる問題がある。また別の問題として、表示を切り替えずメモリー状態になるよう画素電極に印加する電圧を一定電位状態にし、長時間表示状態を維持しつづけると帯電粒子が絶縁膜へ固着してしまう現象が発生する。この現象を誘起する原因にも、上述した電気泳動表示セル内部のイオンまたは絶縁層界面が電気２重層を形成して内部電位を作るが関与していると考えられており、このために長期メモリー状態の後における書き込みでは、前の表示状態の影響を受けて所望の輝度を得られない問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、所定間隔を開けた状態に配置された一対の基板と、これら基板の間に狭持された帯電粒子及び絶縁性液体と、該帯電粒子を駆動させるためにマトリクス状に配置された複数の画素電極と、共通電極と、各画素電極に対するスイッチング素子としての薄膜トランジスタと、前記画素電極と共通電極とに電圧を印加する駆動回路と、を備えた電気泳動表示装置において、前記共通電極に高周波電圧を印加することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１から図３を参照して、本実施例を説明する。
【０００７】
本実施例の形態においては、図１に示すような電気泳動表示装置において、共通電極に印加するＤＣ電圧を、図２に示すように高周波のＡＣ電圧により変調する。図２においては、実線を画素電位、点線を共通電極に印加する電位（Ｖｃｏｍ）として示してある。
【０００８】
本実施例においては、ＡＣ電圧の周波数は次のようにして設定される。
【０００９】
ＡＣ電圧の周波数は、残留イオン、イオン分極が追従でき、帯電粒子が追従できない値に設定する（約１ＧＨｚ、マイクロ波帯域の周波数）。
【００１０】
また、ＡＣ電圧の振幅は、極性反転頻度が大きくなるように、ドレイン振幅の最大値よりも大きくとる。図３は、共通電極にＡＣ電圧を印加するための回路のブロック図である。
【００１１】
この回路では、ギガＨｚオーダーの高振動発振（高周波発振）が可能なクリスタルオシレーターからの発振信号を演算増幅器（オペアンプ）の反転入力端に入力し、振幅増幅後、電気泳動表示装置の共通電極に入力する。このとき、電圧オフセット回路により、共通電極電位センター値を中間調表示の際の画素電位センターに設定する。
【００１２】
このように共通電極電位を与えることで、実効的にはＤＣ成分は等しいが、時間的に頻繁に極性が反転し、このために残留イオン、絶縁層内の分極が固定化されるという現象を緩和することができる。しかも帯電粒子はこの高周波には追従しないため、画質には影響を与えない。
【００１３】
（実施例２）
図３、４及び図５を参照して、本実施例を説明する。
【００１４】
本実施例の形態においては、図４に示すような電気泳動表示装置において、共通電極に印加するＤＣ電圧を、図５に示すように高周波のＡＣ電圧により変調する。図５においては、実線を画素電位、点線を共通電極に印加する電位（Ｖｃｏｍ）として示してある。
【００１５】
本実施例においては、ＡＣ電圧の周波数は次のようにして設定される。
【００１６】
ＡＣ電圧の周波数は、残留イオン、イオン分極が追従でき、帯電粒子が追従できない値に設定する（約１ＧＨｚ、マイクロ波帯域の周波数）。
【００１７】
また、ＡＣ電圧の振幅は、ドレイン振幅の最大値よりも小さくとる。図３は、共通電極にＡＣ電圧を印加するための回路のブロック図である。
【００１８】
この回路では、ギガＨｚオーダーの高振動発振（高周波発振）が可能なクリスタルオシレーターからの発振信号を演算増幅器（オペアンプ）の反転入力端に入力し、振幅増幅後、電気泳動表示装置の共通電極に入力する。このとき、電圧オフセット回路により、共通電極電位センター値を中間調表示の際の画素電位センターに設定する。
【００１９】
このように共通電極電位を与えることで、実効的にはＤＣ成分は等しいが、時間的に頻繁に電位が変化し、このために残留イオン、絶縁層内の分極が固定化されるという現象を緩和することができる。しかも帯電粒子はこの高周波には追従しないため、画質には影響を与えない。
【００２０】
（実施例３）
図１、６及び図７を参照して、本実施例を説明する。
【００２１】
電気泳動表示装置の構成は、図１に示した通りである。共通電極に図６に示すようなＡＣ電圧を印加する。このＡＣ電圧はサイン波であり、時間的になだらかに電圧変化をする。また振幅については、ドレイン電圧値よりも十分小さくしておく。図７に、このＡＣ電圧を印加する回路を示す。
【００２２】
この回路は、信号処理回路内で発生したクロック信号ＣＬＫを減数カウンターにて周波数を低下（分周）させ（例えば６０Ｈｚ→３０ｍＨｚ）、演算増幅器で振幅を増幅し電気泳動表示装置の共通電極に入力する。このとき、電圧オフセット回路により、共通電極電位センター値を中間調表示の際の画素電位センターに設定する。
【００２３】
この場合、例えば電気泳動セル間に印加される実効電圧は１時間周期で±０．５Ｖ程度変化させる。
【００２４】
本実施例においては、電気泳動セル間に実効的に長期間一定、且つ一方向のＤＣ電圧が印加されないため、絶縁層の内部分極固定化を防ぐことができ、長期残像を発生しなくなる。このとき表示パターンの階調も変化することになるが、変化が小さく緩やかに起こるために人の目にはわからない。
【００２５】
（実施例４）
図３、４及び図８を参照して、本実施例を説明する。
【００２６】
本実施例の形態においては、図４に示すような電気泳動表示装置において、共通電極に印加するＤＣ電圧を、図８に示すように高周波のＡＣ電圧により変調する。このとき表示を切り替えずに画素電位には長期間０Ｖを印加しておく。図５においては、実線を画素電位、点線を共通電極に印加する電位（Ｖｃｏｍ）として示してある。
【００２７】
本実施例においては、ＡＣ電圧の周波数は次のようにして設定される。
ＡＣ電圧の周波数は、残留イオン、イオン分極が追従でき、帯電粒子が追従できない値に設定する（約１ＧＨｚ、マイクロ波帯域の周波数）。
【００２８】
また、ＡＣ電圧の振幅は、ドレイン振幅の最大値よりも小さくとる。図３は、共通電極にＡＣ電圧を印加するための回路のブロック図である。
この回路では、ギガＨｚオーダーの高振動発振（高周波発振）が可能なクリスタルオシレーターからの発振信号を演算増幅器（オペアンプ）の反転入力端に入力し、振幅増幅後、電気泳動表示装置の共通電極に入力する。このとき、電圧オフセット回路により、共通電極電位センター値を中間調表示の際の画素電位センターに設定する。
【００２９】
このように共通電極電位を与えることで、実効的にはＤＣ成分は等しいが、時間的に頻繁に電位が変化し、このために残留イオン、絶縁層内の分極が固定化されるという現象を緩和することができる。しかも帯電粒子はこの高周波には追従しないため、画質には影響を与えない。
【００３０】
【発明の効果】
共通電極の電位をあるいはその極性を高速で反転させることにより、電気泳動セル内の残留イオンによる電気２重層や絶縁膜の分極を抑制することができ、残像の発生を低減させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る電気泳動素子の断面を模式的に示す図。
【図２】本発明の実施例に係る共通電極印加電圧の波形を模式的に示す図。
【図３】本発明の実施例に係る電気泳動表示装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例に係る電気泳動素子の断面を模式的に示す図。
【図５】本発明の実施例に係る共通電極印加電圧の波形を模式的に示す図。
【図６】本発明の実施例に係る共通電極印加電圧の波形を模式的に示す図。
【図７】本発明の実施例に係る電気泳動表示装置の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の実施例に係る共通電極印加電圧の波形を模式的に示す図。
【符号の説明】
１０  基板
１１  帯電粒子
１２  絶縁性液体
１３  画素電極
１４  共通電極
１５  絶縁材料（絶縁層）
１６  スペーサー
２０  アモルファスシリコン膜
２１  ドレイン電極
２２  ソース電極
２３  パッシベーション膜
２４  ゲート電極
３０  信号処理回路
３１  クリスタルオシレーター
３２  演算増幅器
３３  電圧オフセット回路
３４  減数カウンタ
５０  電気泳動表示パネル
【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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