(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された第１の電極と第２の電極の間に、電気的極性の異なる第１の電気泳動粒子と第２の電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子と、
前記電気泳動素子に電圧を印加することにより、前記第１及び第２の電気泳動粒子の一方を前記第１の電極側、他方を前記第２の電極側に移動させて画像を形成する電圧制御部を備え、
前記第１の電極が第１の部分電極と第２の部分電極を有し、
前記電圧制御部は、表示切り替えに先立って、前記第１の部分電極に第１の電圧を印加し、前記第２の電極に第２の電圧を印加し、前記第２の部分電極に前記第２の電圧と同一の電圧又は前記第１の電圧と前記第２の電圧との間の電圧である第３の電圧を印加し、前記第１の電気泳動粒子を前記第１の部分電極上に偏在させるとともに前記第２の電気泳動粒子を前記第２の電極側に偏在させ、
前記電圧制御部は、表示切り替えの際、前記第１の部分電極、前記第２の部分電極、及び前記第２の電極に対し、前記第１の部分電極、前記第２の部分電極と、前記第２の電極との間に生じる電界の方向が、前記第１の電圧及び前記第２の電圧が印加された状態の前記第１の部分電極と前記第２の電極との間に生じる電界の方向とは逆になるように、それぞれ電圧を印加することにより、前記第１の電気泳動粒子を前記第２の電極側に偏在させるとともに、前記第２の電気泳動粒子を前記第１の電極側へ偏在させることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】
前記電圧制御部は、表示切り替えの際、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第１の電極の側へ移動してくる前記第２の電気泳動粒子を前記第１または第２の部分電極上に偏在させることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動装置。
【請求項３】
前記第１の電極は、観測面に対向する面の側の電極であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気泳動装置。
【請求項４】
前記第１の部分電極と前記第２の部分電極の面積が異なることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項５】
前記第２の電極が、第３の部分電極と第４の部分電極を有し、前記電圧制御部は、表示切り替えに先立って、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第２の電極側に分布する電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項６】
前記電圧制御部は、表示切り替えの際、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第２の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させることを特徴とする請求項５に記載の電気泳動装置。
【請求項７】
前記第３の部分電極と前記第４の部分電極の面積が異なることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電気泳動装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の電気泳動装置を備えた電子機器。
【請求項９】
対向して配置された第１の電極と第２の電極の間に、電気的極性の異なる少なくとも２種類の電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備え、前記電気泳動素子に電圧を印加することにより、前記第１及び第２の電気泳動粒子の一方を前記第１の電極側、他方を前記第２の電極側に移動させて画像を形成する電気泳動装置の駆動方法であって、
前記第１の電極が第１の部分電極と第２の部分電極を有し、
表示切り替えに先立って、前記第１の部分電極に第１の電圧を印加し、前記第２の電極に第２の電圧を印加し、前記第２の部分電極に前記第２の電圧と同一の電圧又は前記第１の電圧と前記第２の電圧との間の電圧である第３の電圧を印加し、前記第１の電気泳動粒子を前記第１の部分電極上に偏在させるとともに前記第２の電気泳動粒子を前記第２の電極側に偏在させる第１の工程と、
表示切り替えの際、前記第１の部分電極、前記第２の部分電極、及び前記第２の電極に対し、前記第１の部分電極、前記第２の部分電極と、前記第２の電極との間に生じる電界の方向が前記第１の工程における電界の方向とは逆になるように、それぞれ電圧を印加することにより、前記第１の電気泳動粒子を前記第２の電極側に偏在させるとともに、前記第２の電気泳動粒子を前記第１の電極側へ偏在させる第２の工程とを備えた電気泳動装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記第２の工程では、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加することにより、前記第１の電極の側へ移動してくる前記第２の電気泳動粒子を前記第１または第２の部分電極上に偏在させることを特徴とする請求項９に記載の電気泳動装置の駆動方法。
【請求項１１】
対向して配置された第１の電極と第２の電極の間に、電気的極性の異なる少なくとも２種類の電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備え、前記電気泳動素子に電圧を印加することにより、前記第１及び第２の電気泳動粒子の一方を前記第１の電極側、他方を前記第２の電極側に移動させて画像を形成する電気泳動装置の駆動方法であって、
前記第１の電極が第１の部分電極と第２の部分電極を有し、
前記第２の電極が第３の部分電極と第４の部分電極を有し、
表示切り替えに先立って、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第１の電極側に分布する電気泳動粒子をどちらかの第１または第２の部分電極上に偏在させると共に、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第２の電極側に分布する電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させる第１の工程と、
前記第１の電極と前記第２の電極の極性を逆にすることによって、前記第１及び第２の電気泳動粒子を反対側の電極の側へ移動させることにより表示切り替えを行う第２の工程とを備えた電気泳動装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記第２の工程では、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加することにより、前記第１の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子を第１または第２の部分電極上に偏在させると共に、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加することにより、前記第２の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させることを特徴とする請求項１１に記載の電気泳動装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動装置、電子機器、および電気泳動装置の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対向して配置された一対の電極の間に、液相分散媒と少なくとも２種類の電気泳動粒子を含む電気泳動分散液を挟んだ構造を有する電気泳動表示装置が知られている。このような電気泳動表示装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
上記のような構造の電気泳動装置では、例えば電極間に正に帯電した白粒子と負に帯電した黒粒子が分散されており、電極間に電位差を与えると、電界の方向に応じて２種類の電気泳動粒子がいずれかの電極の方向に向かって泳動する。このとき、一方の側の電極を複数に分割された画素電極によって構成しておけば、各々の画素電極の電位を制御することにより、２種類の粒子の分布に違いが生じ、画像を形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２６９１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構造の電気泳動装置において、画像を変える際には、２種類の粒子を両電極間で逆方向に泳動させる必要がある。しかし、粒子を移動させる際に粒子同士が衝突したり、液相中で粒子同士が近距離ですれ違うことによって乱流が発生したりすることにより、粒子の泳動速度が低下し、その結果表示の切り替え応答性が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、電気泳動装置の表示切り替え時における泳動粒子同士の衝突や乱流の発生を低減し、表示切り替え応答性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気泳動装置は、対向して配置された第１の電極と第２の電極の間に、電気的極性の異なる第１の電気泳動粒子と第２の電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備えた表示領域と、前記電気泳動素子に電圧を印加することにより、前記第１及び第２の電気泳動粒子をそれぞれどちらかの電極の側に移動させて画像を形成する電圧制御部を備え、前記第１の電極が第１の部分電極と第２の部分電極を有し、前記電圧制御部は、表示切り替えに先立って、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第１の電極側に分布する電気泳動粒子を第１または第２の部分電極上に偏在させることを特徴とするものである。
これにより、電気泳動装置の表示切り替えに先立って、第１の電極側の粒子をどちらかの部分電極上に偏在させておくことができるので、電気泳動層の液相に一定方向の流れが生じ、各々の粒子がその流れに沿って移動するので、画像切り替え時の泳動粒子同士の衝突や乱流の発生を低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【０００８】
また、前記電圧制御部は、表示切り替えの際、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第１の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子を第１または第２の部分電極上に偏在させることが望ましい。
これにより、次回の表示切り替えに先立って、電気泳動粒子を第１または第２の部分電極上に偏在させる工程を省くことができる。
【０００９】
また、前記第１の電極は、観測面に対向する面の側の電極であることが好ましい。これにより、観測される画像には影響が表れにくくなる。
【００１０】
また、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極の面積が異なっていてもよい。これにより、電気泳動粒子の偏在の度合いがより大きくなり、粒子の流れの一方向性がより顕著になるので、粒子同士の衝突や乱流の発生をさらに低減することができる。
【００１１】
また、前記第２の電極が、第３の部分電極と第４の部分電極を有し、前記電圧制御部は、表示切り替えに先立って、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第２の電極側に分布する電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させるものであればさらに好ましい。
これにより、第１および第２の電極の側で粒子を偏在させておくことができるので、電気泳動層の液相に一定方向の流れが生じやすくなる。よって、電気泳動粒子同士の衝突や乱流の発生をほぼ完全に防止し、表示切り替えの応答性を向上させることができる。
【００１２】
また、前記電圧制御部は、表示切り替えの際、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第２の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させることが望ましい。
これにより、次回の表示切り替えに先立って、電気泳動粒子を偏在させる工程を省くことができる。
【００１３】
前記第３の部分電極と前記第４の部分電極の面積が異なっていてもよい。これにより、電気泳動粒子の偏在の度合いがより大きくなり、粒子の流れの一方向性がより顕著になるので、粒子同士の衝突や乱流の発生をさらに低減することができる。
【００１４】
また、本発明の電子機器は、上述した電気泳動装置を表示部として備える。ここで、電子機器は、電気泳動材料による表示を利用する表示部を備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ペーパー、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念からはずれるもの、例えば可撓性のある紙状／フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも含む。
【００１５】
また、本発明による電気泳動装置の駆動方法は、対向して配置された第１の電極と第２の電極の間に、電気的極性の異なる少なくとも２種類の電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備えた表示領域を備え、前記電気泳動素子に電圧を印加することにより、前記第１及び第２の電気泳動粒子をそれぞれどちらかの電極の側に移動させて画像を形成する電気泳動装置の駆動方法であって、前記第１の電極が第１の部分電極と第２の部分電極を有し、表示切り替えに先立って、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第１の電極側に分布する電気泳動粒子を第１または第２の部分電極上に偏在させる第１の工程と、前記第１の電極と前記第２の電極の極性を逆にすることによって、前記第１及び第２の電気泳動粒子を反対側の電極の側へ移動させることにより表示切り替えを行う第２の工程とを備えたものである。
これにより、電気泳動装置の表示切り替えに先立って、第１の電極側の電気泳動粒子をどちらかの部分電極上に偏在させておくことができるので、電気泳動層の液相に一定方向の流れが生じ、各々の粒子がその流れに沿って移動するので、画像切り替え時の泳動粒子同士の衝突や乱流の発生を低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００１６】
前記第２の工程では、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加することにより、前記第１の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子をどちらかの部分電極上に偏在させることが望ましい。
これにより、次回の表示切り替えに先立って、電気泳動粒子を第１または第２の部分電極上に偏在させる工程を省くことができる。
【００１７】
また、本発明による電気泳動装置の駆動方法は、対向して配置された第１の電極と第２の電極の間に、電気的極性の異なる少なくとも２種類の電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を備えた表示領域を備え、前記電気泳動素子に電圧を印加することにより、前記第１及び第２の電気泳動粒子をそれぞれどちらかの電極の側に移動させて画像を形成する電気泳動装置の駆動方法であって、前記第１の電極が第１の部分電極と第２の部分電極を有し、前記第２の電極が第３の部分電極と第４の部分電極を有し、表示切り替えに先立って、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第１の電極側に分布する電気泳動粒子をどちらかの第１または第２の部分電極上に偏在させると共に、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加し、前記第２の電極側に分布する電気泳動粒子を第３または第４の部分電極上に偏在させる第１の工程と、前記第１の電極と前記第２の電極の極性を逆にすることによって、前記第１及び第２の電気泳動粒子を反対側の電極の側へ移動させることにより表示切り替えを行う第２の工程とを備えたものである。
これにより、第１および第２の電極の側で粒子を偏在させておくことができるので、電気泳動層の液相に一定方向の流れが生じやすくなる。よって、電気泳動粒子同士の衝突や乱流の発生をほぼ完全に防止し、表示切り替えの応答性を向上させることができる。
【００１８】
また、前記第２の工程では、前記第１の部分電極と前記第２の部分電極に異なる電圧を印加することにより、前記第１の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子をどちらかの部分電極上に偏在させると共に、前記第３の部分電極と前記第４の部分電極に異なる電圧を印加することにより、前記第２の電極の側へ移動してくる電気泳動粒子をどちらかの部分電極上に偏在させることが望ましい。
これにより、次回の表示切り替えに先立って、電気泳動粒子を偏在させる工程を省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明による電気泳動装置の一例である電気泳動表示装置１の断面を示す図である。図に示されるように、電気泳動表示装置１は、大別して第１基板１０、電気泳動層２０、第２基板３０、によって構成される。図中、第２基板３０側が観測面であり、第２基板３０越しに画像が観測される。
【００２０】
第１基板１０は、電気回路を形成する絶縁性下地基板としての可撓性基板１１上に薄膜半導体回路層１２が形成されている。
【００２１】
可撓性基板１１は、例えば、膜厚２００μｍのポリカーボネート基板である。この可撓性基板１１上に、例えば、ＵＶ（紫外線）硬化型接着剤からなる接着層１１ａを介して半導体回路層１２が積層（貼り合わせ）されている。可撓性基板１１としては、軽量性、可撓性、弾性などに優れた樹脂材料を用いることができる。
【００２２】
薄膜半導体回路層１２は、行方向及び列方向にそれぞれ複数配列された配線群、画素電極群、画素駆動回路、接続端子、駆動画素を選択する行デコーダ５１及び列デコーダ（図示せず）、等を含んで構成されている。画素駆動回路は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の回路素子を含んで構成されている。
【００２３】
画素電極群は、マトリクス状に配列された複数の画素電極（第１の電極）１３ａを含んでおり、画像（２次元情報）の表示領域を形成する。各画素電極１３ａには個別の電圧が印加できるようにアクティブマトリクス回路が形成されている。画素電極１３ａは特に透明である必要はなく、例えば金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属材料を使用することができる。
【００２４】
接続電極１４は、第２基板３０の透明電極層３２と第１基板１０の回路配線とを電気的に接続するためのものであり、薄膜半導体回路層１２の外周部に形成されている。
【００２５】
電気泳動層２０は、画素電極１３ａ上及びその外周領域に渡って形成されている。この電気泳動層２０は、電気泳動分散媒、及び色調と電気的極性の異なる２種類の電気泳動粒子が含まれている。電気泳動粒子は印加電圧に応じて電気泳動分散媒中を移動する性質を有する。電気泳動層２０の厚さは、例えば３０μｍ〜７５μｍ程度である。電気泳動分散媒には、例えば、水、メタノール等を用いることができる。
【００２６】
電気泳動粒子は、前述したように、電気泳動分散媒中で電位差による電気泳動を行って所望の電極側に移動する性質を有する粒子（高分子あるいはコロイド）である。例えば、アニリンブラックやカーボンブラック等の黒色顔料、二酸化チタンや亜鉛華、三酸化アンチモン、酸化アルミニウム等の白色顔料、モノアゾやジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノンや黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、キナクリドンレッドやクロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルーやインダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等である。
実施の形態１では、正に帯電した白粒子（第１の電気泳動粒子）と、負に帯電した黒粒子（第２の電気泳動粒子）が含まれている。
【００２７】
第２基板３０は、下面に透明電極層（第２の電極）３２が形成された薄膜フィルム（透明な絶縁性合成樹脂基材）３１からなり、電気泳動層２０上を覆うように形成されている。第２基板３０の厚さは、１０〜２００μｍが望ましく、より好ましくは２５〜７５μｍである。
【００２８】
薄膜フィルム３１は、電気泳動層２０の封止及び保護の役割を担うものである。
透明電極層３２は、例えば、錫がドープされた酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）や、ポリアニリン等の高分子導電材料などの透明導電膜を用いて構成されている。第１基板１０の回路配線と第２基板３０の透明電極層３２とは、電気泳動層２０の形成領域の外側にて接続されている。具体的には、透明電極層３２と薄膜半導体回路層１２の接続電極１４とが導電性接続体２３を介して接続される。
【００２９】
次に、電気泳動表示装置１の駆動方法について説明する。
図２は、電気泳動表示装置１の回路構成を概略的に説明する図である。
コントローラ（電圧制御部）５２は、画像表示領域５５に表示させる画像を示す画像信号、画像書き換え時のリセットを行うためのリセットデータ、その他各種信号（クロック信号等）を生成し、走査線駆動回路５３又はデータ線駆動回路５４へ出力する。
【００３０】
表示領域５５は、Ｘ方向に沿って平行に配列された複数本のデータ線と、Ｙ方向に沿って平行に配列された複数本の走査線と、これらのデータ線と走査線の各交点に配置される画素駆動回路とを備えている。
【００３１】
図３は、各画素駆動回路の構成を説明する図である。画素駆動回路では、トランジスタ６１のゲートが走査線６４に接続され、ソースがデータ線６５に接続され、ドレインが画素電極１３ａに接続されている。保持容量６３は、電気泳動素子と並列に接続されている。データ線６５は、各画素駆動回路に含まれる画素電極１３ａと透明電極層３２に電圧を供給することによって電気泳動層２０の電気泳動粒子を泳動させ、画像表示を行う。
【００３２】
走査線駆動回路５３は、表示領域５５の各走査線と接続されており、これらの走査線のいずれかを選択して、当該選択した走査線に所定の走査線信号Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍを供給する。この走査線信号Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍは、アクティブ期間（Ｈレベル期間）が順次シフトする信号となっており、各走査線に出力されることにより、各走査線に接続された画素駆動回路が順次オン状態とされる。
データ線駆動回路５４は、表示領域５５の各データ線と接続されており、走査線駆動回路５３によって選択された各画素駆動回路に対してデータ信号Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎを供給する。
【００３３】
図４は、図１の一部を拡大した図である。また、図５は、図２の一部を拡大した図である。
図４及び図５に示すように、実施の形態１による電気泳動表示装置１は、１画素を形成する画素電極１３ａがサブ画素電極（第１の部分電極）１３ａ−１とサブ画素電極（第２の部分電極）１３ａ−２から構成されている。また、図５に示すように、各サブ画素電極にはそれぞれスイッチング素子としてのトランジスタ６１−１、トランジスタ６１−２が接続されている。トランジスタ６１−１，６１−２のゲートは走査線Ｙｍに、ソースはそれぞれ信号線Ｘｎ−１，Ｘｎ−２に接続されている。このような構成とすることにより、信号線に適当な電圧を印加した状態で所望の走査線に選択信号を供給することにより、選択されたスイッチング素子を介して各サブ画素電極に個別に電圧を印加することができる。
【００３４】
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、実施の形態１による、電気泳動表示装置１の駆動方法を説明する図である。
まず、図６（Ａ）に示す状態では、観測面である透明電極層３２の側に黒粒子が分布しており、観測者に黒表示が観測されている。この状態から、白表示に切り替える場合を例に説明する。
【００３５】
まず、図６（Ｂ）に示すように、コントローラ５２は、サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、透明電極層３２にそれぞれ電位Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を印加するように制御する。ここで、各電位は以下の関係を満たしている。
Ｖ１＜Ｖ２≦Ｖ３…（１）
この状態では、正に帯電した白粒子は、最低電位であるサブ画素電極１３ａ−１の上に移動する。一方、負に帯電した黒粒子は、最高電位である透明電極層３２上に留まる。
【００３６】
次に、図６（Ｃ）に示すように、コントローラ５２は、サブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−２に電位Ｖ４、透明電極層３２に電位Ｖ５を印加する。ここで、電位Ｖ４、Ｖ５は以下の関係を満たしている。
Ｖ４＞Ｖ５…（２）
この状態では、白粒子は低電位である透明電極層３２上に、黒粒子は高電位である画素電極１３ａ（サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２）上に移動する。
このとき、白粒子はあらかじめサブ画素電極１３ａ−１上に偏在しているため、図に示すように時計回りに透明電極層３２に向かって移動する。また、白粒子の移動によって作られる流れに影響され、黒粒子も時計回りに画素電極１３ａに向かって移動する。
このように、表示切り替えに先立って白粒子を偏在させておいたことにより、電気泳動層２０の液相に一定方向の流れが生じ、各々の粒子がその流れに沿って移動するので、粒子同士の衝突や乱流の発生を低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００３７】
また、表示切り替え時に、図６（Ｃ）に示す状態の変わりに、図７（Ａ）に示すように、サブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−２に異なる電位Ｖ５，Ｖ４を印加してもよい。このときＶ４、Ｖ５、及び透明電極層３２に印加される電位Ｖ６の間には、以下の関係がある。
Ｖ４＞Ｖ５＞Ｖ６…（３）
この状態では、白粒子は最低電位である透明電極層３２に向かって図中左下から上の方へ移動する。一方、黒粒子は最高電位であるサブ画素電極１３ａ−２に向かって上から右下の方へ移動する。すなわち、全体で時計回りの流れが生じて図７（Ｂ）に示す状態となる。図７に示す駆動方法は、図６に示したようにサブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−２に対して同時に同電位を印加した場合と比べると、透明電極層３２からサブ画素電極１３ａ−１の方へ向かう黒粒子が無くなるため、一方向の流れをより作りやすくなる。このため、粒子同士の衝突や乱流の発生をさらに低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００３８】
なお、図７（Ｂ）に示す状態の後、サブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−２に適当な直流または交流の電圧を与えて黒粒子を画素電極１３ａ上に均等に分布させるようにしてもよい。または、サブ画素電極１３ａ−２上に偏在させたままにしておいてもよい。偏在させたままにしておけば、次回の表示切り替えの際、図６（Ａ）に示すように、片方のサブ画素電極上に粒子を偏在させるステップを省くことができる。
【００３９】
図７（Ｂ）に示すように、黒粒子をサブ画素電極１３ａ−２上に偏在させたままにしておいた場合、次の表示切り替え時には、図７（Ｃ）に示すように、サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、透明電極層３２のそれぞれに電圧Ｖ７、Ｖ８、Ｖ９を印加する。Ｖ７、Ｖ８、及びＶ９の間には以下の関係がある。
Ｖ７＜Ｖ８＜Ｖ９…（４）
この状態では、白粒子は最低電位であるサブ画素電極１３ａ−１に向かって、図中上から左下の方へ移動し、黒粒子は最高電位である透明電極層３２に向かって、図中右下から上の方へ移動し、図７（Ｄ）に示す状態となる。なお、この場合にも反時計回りの流れに沿って粒子が移動するため、粒子同士の衝突や乱流の発生を低減することができる。
このように、表示切り替え前に、粒子をサブ画素電極上に偏在させるステップが不要なため、消費電力の減少を図ることができる。
【００４０】
なお、図６及び図７に示した駆動方法において、最低電位は例えば０Ｖ、最高電位は例えば１０Ｖとすることができる。
【００４１】
また、図８は、実施の形態１による電気泳動表示装置１の他の例を示す断面図である。このように、サブ画素電極の面積を異なる大きさにしてもよい。表示切り替え前に、面積が小さい方のサブ画素電極１３ａ−１に粒子を偏在させるように制御することにより、粒子の偏在の度合いがより大きくなり、粒子の流れの一方向性がより顕著になるので、粒子同士の衝突や乱流の発生をさらに低減することができる。
また、サブ画素電極の形状は、例えば図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示すような形状としてもよい。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態１では、１画素を形成する画素電極１３ａを２つのサブ画素電極に分割したが、１画素を形成する画素電極１３ａは、３つ以上に分割してもよい。この場合にも、各サブ画素電極にはそれぞれスイッチング素子としてのトランジスタが接続される。各トランジスタのゲートは走査線Ｙｍに接続され、ソースはそれぞれ信号線Ｘｎ−１，Ｘｎ−２，Ｘｎ−３…に接続される。このような構成とすることにより、信号線に適当な電圧を印加した状態で所望の走査線に選択信号を供給することにより、選択されたスイッチング素子を介して各サブ画素電極に個別に電圧を印加することができる。
【００４３】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、実施の形態２による、電気泳動表示装置１の駆動方法を説明する図である。
図に示すように、実施の形態２では画素電極を３つのサブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、サブ画素電極１３ａ−３に分割している。
【００４４】
実施の形態２では、表示切り替えに先立って、図１０（Ａ）に示すように、サブ画素電極１３ａ−１とサブ画素電極１３ａ−３に電位Ｖ１、サブ画素電極１３ａ−２に電位Ｖ２、透明電極層３２に電位Ｖ３を印加する。各電位は式（１）の関係を満たしている。
この状態では、正に帯電した白粒子は、最低電位であるサブ画素電極１３ａ−１とサブ画素電極１３ａ−３の上に移動する。一方、負に帯電した黒粒子は、最高電位である透明電極層３２上に留まる。
【００４５】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、コントローラ５２は、サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、及びサブ画素電極１３ａ−３に電位Ｖ４、透明電極層３２に電位Ｖ５を印加する。電位Ｖ４、Ｖ５は式（２）の関係を満たしている。
この状態では、白粒子は低電位である透明電極層３２上に、黒粒子は高電位である画素電極１３ａ（サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、サブ画素電極１３ａ−３）上に移動する。
このとき、白粒子はあらかじめサブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−３上に偏在しているため、図中左半分では時計回りの流れが発生する。また、右半分では反時計回りの流れが発生する。また、実施の形態１と同様に、白粒子の移動によって作られる流れに影響され、黒粒子も図中左半分では時計回りに、右半分では反時計回りに画素電極１３ａに向かって移動する。
このように、実施の形態２においても、表示切り替えに先立って白粒子を偏在させておくことにより、電気泳動層２０の液相に一定方向の流れが生じ、各々の粒子がその流れに沿って移動するので、粒子同士の衝突や乱流の発生を低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００４６】
また、表示切り替え時に、図１０（Ｂ）に示す状態の変わりに、サブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−３に電位Ｖ５、サブ画素電極１３ａ−２にＶ４、透明電極層３２に電位Ｖ６を印加してもよい。電位Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６は式（３）の関係を満たしている。
この状態では、図１０（Ｂ）に示したようにサブ画素電極１３ａ−１〜サブ画素電極１３ａ−３に対して同時に同電位を印加した場合と比べると、透明電極層３２からサブ画素電極１３ａ−１またはサブ画素電極１３ａ−３の方へ向かう黒粒子が無くなるため、一方向の流れをより作りやすくなる。このため、粒子同士の衝突や乱流の発生をさらに低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００４７】
なお、表示切り替え動作後、サブ画素電極１３ａ−１〜サブ画素電極１３ａ−３に適当な直流または交流の電圧を与えて黒粒子を画素電極１３ａ上に均等に分布させるようにしてもよい。または、サブ画素電極１３ａ−２上に偏在させたままにしておいてもよい。偏在させたままにしておけば、次回の表示切り替えの際、特定のサブ画素電極上に粒子を偏在させるステップを省くことができる。
【００４８】
実施の形態３．
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、実施の形態３による、電気泳動表示装置１の駆動方法を説明する図である。
図に示すように、実施の形態３では画素電極１３ａをサブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２に分割すると共に、透明電極層３２をサブ透明電極（第３の部分電極）３２−１とサブ透明電極（第４の部分電極）３２−２に分割している。サブ透明電極３２−１とサブ透明電極３２−２には、異なる電圧を印加可能である。
【００４９】
まず、図１１（Ａ）に示す状態では、観測面である透明電極層３２の側に黒粒子が分布しており、観測者に黒表示が観測されている。この状態から、白表示に切り替える場合を例に説明する。
【００５０】
まず、図１１（Ｂ）に示すように、コントローラ５２は、サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、サブ透明電極３２−１と、サブ透明電極３２−２にそれぞれ電位Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を印加するように制御する。ここで、各電位は以下の関係を満たしている。
Ｖ１＜Ｖ２≦Ｖ３＜Ｖ４…（５）
この状態では、正に帯電した白粒子は、最低電位であるサブ画素電極１３ａ−１の上に移動する。一方、負に帯電した黒粒子は、最高電位であるサブ透明電極３２−２上に移動する。
【００５１】
次に、図１１（Ｃ）に示すように、コントローラ５２は、サブ画素電極１３ａ−１及びサブ画素電極１３ａ−２に電位Ｖ５、サブ透明電極３２−１及びサブ透明電極３２−２に電位Ｖ６を印加する。ここで、電位Ｖ５、Ｖ６は以下の関係を満たしている。
Ｖ５＞Ｖ６…（６）
この状態では、白粒子は低電位である透明電極層３２上に、黒粒子は高電位である画素電極１３ａ上に移動する。
このとき、白粒子はあらかじめサブ画素電極１３ａ−１上に偏在し、黒粒子はサブ透明電極３２−２上に偏在しているため、図に示すように粒子は時計回りに移動する。
このように、実施の形態３によれば、表示切り替えに先立って白粒子と黒粒子を偏在させておくことができるので、電気泳動層２０の液相に一定方向の流れが生じやすくなる。よって、粒子同士の衝突や乱流の発生をほぼ完全に防止し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００５２】
なお、図１１（Ｃ）に示すステップにおいて、サブ画素電極１３ａ−１、サブ画素電極１３ａ−２、サブ透明電極３２−１、サブ透明電極３２−２に、それぞれ電位Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８を印加してもよい。電位Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８は以下の関係を満たしている。
Ｖ５＞Ｖ６＞Ｖ７＞Ｖ８…（７）
この状態では、図１１（Ｃ）の場合と比べると、サブ透明電極３２−２からサブ画素電極１３ａ−２の方へ向かう黒粒子と、サブ画素電極１３ａ−１からサブ透明電極３２−１の方向へ向かう白粒子が無くなるため、一方向の流れをより作りやすくなる。このため、粒子同士の衝突や乱流の発生をさらに低減し、表示切り替え応答性を向上させることができる。
【００５３】
なお、表示切り替え動作後、サブ画素電極１３ａ−１とサブ画素電極１３ａ−２、サブ透明電極３２−１とサブ透明電極３２−２に適当な直流または交流の電圧を与えて黒粒子及び白粒子をそれぞれ画素電極１３ａと透明電極層３２上に均等に分布させるようにしてもよい。または、それぞれをサブ画素電極１３ａ−１とサブ透明電極３２−２に偏在させたままにしておいてもよい。偏在させたままにしておけば、次回の表示切り替えの際、粒子を偏在させるステップを省くことができる。
【００５４】
電子機器
図１２は、本発明の電気泳動装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図１２（Ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
図１２（Ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
図１２（Ｃ）は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部１２０１と、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部１２０２と、を備えている。なお、電気泳動装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。例えば、上記のような装置の他、電気泳動フィルムが貼り合わせられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも該当する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明による電気泳動装置の断面を示す図である。
【図２】電気泳動表示装置の回路構成を概略的に説明する図である。
【図３】各画素駆動回路の構成を説明する図である。
【図４】本発明による電気泳動装置の断面の一部を拡大した図である。
【図５】本発明による電気泳動表示装置の回路構成の一部を拡大した図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、実施の形態１による、電気泳動表示装置の駆動方法を説明する図である。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、実施の形態１による、電気泳動表示装置の駆動方法の他の例を説明する図である。
【図８】図８は、実施の形態１による電気泳動表示装置の他の例を示す断面図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、実施の形態１によるサブ画素電極の形状の例を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、実施の形態２による、電気泳動表示装置の駆動方法を説明する図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、実施の形態３による、電気泳動表示装置の駆動方法を説明する図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は本発明の電気泳動装置を適用した電子機器の具体例を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  電気泳動表示装置、１０  第１基板、１１  可撓性基板、１１ａ  接着剤層、１２  薄膜半導体回路層、１３ａ  画素電極、１３ａ−１，１３ａ−２，１３ａ−３  サブ画素電極、１４  接続電極、２０  電気泳動表示層、２３  導電性接続部材、３０  第２基板、３１  薄膜フィルム、３２  透明電極層、３２−１，３２−２  サブ透明電極、５１  行デコーダ、５２  コントローラ、５３  走査線駆動回路、５４  データ線駆動回路、５５  画像表示領域、６１  トランジスタ、６３  保持容量、６４  走査線、６５  データ線
【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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