(57)【要約】【課題】焼き付きや残像の発生を抑えることができる電気泳動表示装置の駆動方法を提供する。【解決手段】本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、電気泳動粒子と分散媒とを有する電気泳動素子を挟持して対向する第１基板及び第２基板を有し、複数の画素が配列された表示部を備え、各々の画素に電気泳動素子に電圧を印加する第１電極と第２電極とが形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、電気泳動素子に電圧を印加し、第１電極又は第２電極に吸着している電気泳動粒子の少なくとも一部を分散媒中に浮遊させる粒子浮遊ステップを有することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動粒子と分散媒とを有する電気泳動素子を挟持して対向する第１基板及び第２基板を有し、複数の画素が配列された表示部を備え、各々の前記画素に前記電気泳動素子に電圧を印加する第１電極と第２電極とが形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記電気泳動素子に電圧を印加し、前記第１電極又は前記第２電極に吸着している前記電気泳動粒子の少なくとも一部を前記分散媒中に浮遊させる粒子浮遊ステップを有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】
前記粒子浮遊ステップの前に、前記電気泳動素子に電圧を印加し、前記分散媒中に浮遊している前記電気泳動粒子を前記第１電極又は前記第２電極に吸着させる粒子再吸着ステップを有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】
前記粒子浮遊ステップの後に、前記第１電極と前記第２電極とに略同一の電圧を印加し、前記電気泳動粒子を制止させる粒子制止ステップを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項４】
前記粒子浮遊ステップは、当該電気泳動表示装置の電源を遮断する電源遮断ステップにおいて実行されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記粒子浮遊ステップは、前記表示部に画像を表示させる画像表示ステップが所定回数実行されたときに実行されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項６】
前記粒子浮遊ステップの後、前記電気泳動粒子が前記画素のピッチ以上の距離を拡散する時間にわたって前記電気泳動粒子を浮遊状態に保持することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項７】
前記粒子浮遊ステップにおいて、前記電気泳動素子を構成する前記電気泳動粒子のうち、３０％以上の前記電気泳動粒子を前記分散媒中に浮遊させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記粒子浮遊ステップの後、当該電気泳動表示装置の電源を遮断する前に、前記電気泳動粒子を前記第１電極又は前記第２電極に吸着させる浮遊後吸着ステップを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記粒子浮遊ステップにおいて、全ての前記画素を一括選択して前記電気泳動素子への電圧印加を実行することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記粒子再吸着ステップにおいて、全ての前記画素を一括選択して前記電気泳動素子への電圧印加を実行することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記電気泳動素子が正極性の第１電気泳動粒子と、負極性の第２電気泳動粒子とを含み、
各々の画素の前記第１基板の領域に形成された前記第１電極が、互いに独立に駆動可能な第１画素電極と第２画素電極とを含み、前記第２基板には前記第２電極が形成されており、
前記粒子再吸着ステップにおいて、前記第１画素電極に前記第１電気泳動粒子を吸着させ、前記第２画素電極に前記第２電気泳動粒子を吸着させることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
複数回の前記粒子再吸着ステップを実行するに際して、
前記粒子再吸着ステップを実行する毎に又は複数回の粒子再吸着ステップを実行する毎に、前記第１電気泳動粒子を吸着させる電極と前記第２電気泳動粒子を吸着させる電極を入れ替えることを特徴とする請求項１１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
電気泳動粒子と分散媒とを有する電気泳動素子を挟持して対向する第１基板及び第２基板を有し、複数の画素が配列された表示部を備え、各々の前記画素に前記電気泳動素子に電圧を印加する第１電極と第２電極とが形成され、前記第１電極及び前記第２電極への入力電位を制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、
前記制御部は、前記電気泳動素子に電圧を印加し、前記第１電極又は前記第２電極に吸着している前記電気泳動粒子の少なくとも一部を前記分散媒中に浮遊させる粒子浮遊動作を実行する機能を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項１４】
請求項１３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、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
帯電粒子を媒体中に分散させた電気泳動素子を駆動して表示を行う電気泳動表示装置として、カプセルや隔壁で電気泳動材料を仕切った構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３９７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のカプセルや隔壁は、帯電粒子の沈降による偏りを防止することを目的として設けられている。しかし帯電粒子の沈降は、帯電粒子の分散性が低いために生じる現象であり、分散性が改善された帯電粒子を用いた場合には、隔壁等で仕切らなくても沈降を生じにくくすることが可能である。
しかしながら、本願発明者が検討したところ、分散性の改善により帯電粒子の沈降を防止したとしても、隔壁等が設けられていない電気泳動表示装置では、焼き付きや残像が生じることが判明した。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、焼き付きや残像の発生を抑えることができる電気泳動表示装置の駆動方法と、表示品質に優れた電気泳動表示装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、電気泳動粒子と分散媒とを有する電気泳動素子を挟持して対向する第１基板及び第２基板を有し、複数の画素が配列された表示部を備え、各々の前記画素に前記電気泳動素子に電圧を印加する第１電極と第２電極とが形成された電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動素子に電圧を印加し、前記第１電極又は前記第２電極に吸着している前記電気泳動粒子の少なくとも一部を前記分散媒中に浮遊させる粒子浮遊ステップを有することを特徴とする。
【０００７】
この駆動方法によれば、粒子浮遊ステップにより第１電極又は第２電極に吸着している電気泳動粒子を分散媒中に浮遊させることができ、電気泳動粒子の分散性を利用して電気泳動粒子の偏在を解消することが可能である。これにより、画像表示動作によって生じる電気泳動粒子の偏りに起因する焼き付きや残像の発生を抑えることができる。
【０００８】
前記粒子浮遊ステップの前に、前記電気泳動素子に電圧を印加し、前記分散媒中に浮遊している前記電気泳動粒子を前記第１電極又は前記第２電極に吸着させる粒子再吸着ステップを有する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、電気泳動粒子を一旦第１電極又は第２電極に吸着させてから粒子浮遊ステップを実行するので、両方の電極に電気泳動粒子が吸着している状態から粒子浮遊ステップを実行する場合と比較して、より多くの電気泳動粒子を分散媒中に浮遊させることができる。これにより、より効果的に電気泳動粒子を分散均一化することができ、より大きな残像解消効果を得ることができる。
【０００９】
前記粒子浮遊ステップの後に、前記第１電極と前記第２電極とに略同一の電圧を印加し、前記電気泳動粒子を制止させる粒子制止ステップを有する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、粒子浮遊ステップにより分散媒中に浮遊させた電気泳動粒子が、電極に再吸着するのを防止することができるので、効果的に電気泳動粒子を分散均一化することができる。
【００１０】
前記粒子浮遊ステップは、当該電気泳動表示装置の電源を遮断する電源遮断ステップにおいて実行される駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、表示動作に影響を与えることなく焼き付きや残像を解消する動作を実行することができる。
【００１１】
前記粒子浮遊ステップは、前記表示部に画像を表示させる画像表示ステップが所定回数実行されたときに実行される駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画像表示動作に伴う電気泳動粒子の偏りが蓄積するのを予防することができ、焼き付きや残像の発生を抑えることができる。
【００１２】
前記粒子浮遊ステップの後、前記電気泳動粒子が前記画素のピッチ以上の距離を拡散する時間にわたって前記電気泳動粒子を浮遊状態に保持する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、少なくとも隣り合う画素間で電気泳動粒子を均一分散させる効果を得ることができ、焼き付きや残像をほぼ確実に低減することができる。
【００１３】
前記粒子浮遊ステップにおいて、前記電気泳動素子を構成する前記電気泳動粒子のうち、３０％以上の前記電気泳動粒子を前記分散媒中に浮遊させる駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、電気泳動素子に含まれる電気泳動粒子の少なくとも３０％程度についての偏在を解消できるため、認識可能な程度以上に焼き付きや残像を解消することができる。
【００１４】
前記粒子浮遊ステップの後、当該電気泳動表示装置の電源を遮断する前に、前記電気泳動粒子を前記第１電極又は前記第２電極に吸着させる浮遊後吸着ステップを有する駆動方法としてもよい。
【００１５】
前記粒子浮遊ステップにおいて、全ての前記画素を一括選択して前記電気泳動素子への電圧印加を実行する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画素を逐次的に選択する場合と比較して高速に電気泳動粒子を浮遊させることができる。
【００１６】
前記粒子再吸着ステップにおいて、全ての前記画素を一括選択して前記電気泳動素子への電圧印加を実行する駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画素を逐次的に選択する場合と比較して高速に電気泳動粒子の再吸着を実行することができる。
【００１７】
前記電気泳動素子が正極性の第１電気泳動粒子と、負極性の第２電気泳動粒子とを含み、各々の画素の前記第１基板の領域に形成された前記第１電極が、互いに独立に駆動可能な第１画素電極と第２画素電極とを含み、前記第２基板には前記第２電極が形成されており、前記粒子再吸着ステップにおいて、前記第１画素電極に前記第１電気泳動粒子を吸着させ、前記第２画素電極に前記第２電気泳動粒子を吸着させる駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、２粒子系の電気泳動素子を備えた電気泳動表示装置においても、焼き付きや残像を防止することができる。
【００１８】
複数回の前記粒子再吸着ステップを実行するに際して、前記粒子再吸着ステップを実行する毎に又は複数回の粒子再吸着ステップを実行する毎に、前記第１電気泳動粒子を吸着させる電極と前記第２電気泳動粒子を吸着させる電極を入れ替える駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、第１電極、第２電極、第３電極に印加される電圧が交流電圧となるので、直流電圧の印加による電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【００１９】
本発明の電気泳動表示装置は、電気泳動粒子と分散媒とを有する電気泳動素子を挟持して対向する第１基板及び第２基板を有し、複数の画素が配列された表示部を備え、各々の前記画素に前記電気泳動素子に電圧を印加する第１電極と第２電極とが形成され、前記第１電極及び前記第２電極への入力電位を制御する制御部を有する電気泳動表示装置であって、前記制御部は、前記電気泳動素子に電圧を印加し、前記第１電極又は前記第２電極に吸着している前記電気泳動粒子の少なくとも一部を前記分散媒中に浮遊させる粒子浮遊動作を実行する機能を有することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、粒子浮遊動作により第１電極又は第２電極に吸着している電気泳動粒子を分散媒中に浮遊させることができ、電気泳動粒子の分散性を利用して電気泳動粒子の偏在を解消することが可能である。これにより、画像表示動作によって生じる電気泳動粒子の偏りに起因する焼き付きや残像の発生を抑えることができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、高品位の表示が可能な表示手段を備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の電気泳動表示装置の全体構成及び回路構成を示す図。
【図２】表示部の等価回路図。
【図３】素子基板上における画素構成を示す平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う位置における電気泳動表示装置の断面図。
【図５】第１実施形態に係る駆動方法を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態に係る駆動方法におけるタイミングチャート。
【図７】画素の動作説明図。
【図８】画素の動作説明図。
【図９】第１実施形態の駆動方法の作用説明図。
【図１０】第１実施形態の駆動方法の作用説明図。
【図１１】第１実施形態の駆動方法の作用説明図。
【図１２】第１実施形態の駆動方法の作用説明図。
【図１３】第１実施形態の駆動方法の作用説明図。
【図１４】第２実施形態に係る電気泳動表示装置の画素構造を示す平面図。
【図１５】１画素における素子基板上の構成を示す平面図。
【図１６】図１５のＢ−Ｂ線に沿う位置における断面図。
【図１７】第２実施形態の電気泳動表示装置の動作説明図。
【図１８】第２実施形態に係る駆動方法を示すフローチャート。
【図１９】画素の動作説明図。
【図２０】画素の動作説明図。
【図２１】第３実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図。
【図２２】第３実施形態に係る電気泳動表示装置の回路構成図。
【図２３】画素の平面図及び電気泳動表示装置の断面図。
【図２４】第３実施形態に係る駆動方法におけるタイミングチャート。
【図２５】画素の動作説明図。
【図２６】画素の動作説明図。
【図２７】画素の動作説明図。
【図２８】第１変形例の電気泳動表示装置の動作説明図。
【図２９】第２変形例の構成例を示す図。
【図３０】第３変形例の構成例を示す図。
【図３１】第４変形例の電気泳動表示装置の表示部を示す概略図。
【図３２】第４変形例の電気泳動表示装置の表示部を示す概略図。
【図３３】電子機器の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の電気泳動表示装置の全体構成及び回路構成を示す図である。
図１（ａ）に示すように、電気泳動表示装置１００は、素子基板３００と、素子基板３００上に配置された対向基板３１０とを有する。素子基板３００と対向基板３１０とが平面視で重なる領域に表示部５が形成されている。
【００２５】
素子基板３００は対向基板３１０よりも大きい基板であり、対向基板３１０の外側に張り出した素子基板３００上の領域に２つの走査線駆動回路６１と、データ線駆動回路６２とが設けられている。素子基板３００の一辺縁部に、フレキシブル基板２０１を介してコントローラ（制御部）７０が接続されている。コントローラ７０は、図示略の配線を介して走査線駆動回路６１及びデータ線駆動回路６２に接続されている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、表示部５には、互いに交差する方向に延びる複数の走査線６６と複数のデータ線６８とが形成されている。走査線６６とデータ線６８との交差部に対応して画素４０が形成されている。複数の画素４０は表示部５において平面視マトリクス状に配列されている。
表示部５の周辺に走査線駆動回路６１とデータ線駆動回路６２とが配置されており、表示部５から延出された複数の走査線６６が走査線駆動回路６１に接続され、複数のデータ線６８はデータ線駆動回路６２に接続されている。
【００２７】
走査線駆動回路６１は、コントローラ７０の制御のもと、走査線６６を順次選択し、画素４０設けられた選択トランジスタ（図２参照）のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線６６を介して供給する。データ線駆動回路６２は、コントローラ７０の制御のもと、画素４０の各々に対応する画素データを規定する画像信号を、データ線６８を介して供給する。
【００２８】
図２は、表示部５の等価回路図である。
図２に示すように、表示部５には、複数の走査線６６（ｍ、ｍ＋１、…）と複数のデータ線６８（ｎ、ｎ＋１、…）と、複数の走査線６６のそれぞれに沿って延びる複数の容量線６９とが形成されている。各々の画素４０には、選択トランジスタＴＲｓと、画素電極（第１電極）３５と、電気泳動層（電気泳動素子）３２と、共通電極（第２電極）３７と、保持容量Ｃｓとが設けられている。
【００２９】
選択トランジスタＴＲｓのゲートに走査線６６が接続され、ソースにデータ線６８が接続されている。選択トランジスタＴＲｓのドレインには、接続電極４４を介して画素電極３５と保持容量Ｃｓの一方の電極とが接続されている。保持容量Ｃｓの他方の電極は容量線６９に接続されている。
【００３０】
図３は、素子基板上における画素構成を示す平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う位置における電気泳動表示装置の断面図である。
図３に示すように、画素４０には、互いに交差する方向に延びる走査線６６とデータ線６８とが接続されている。走査線６６とデータ線６８との交差部近傍に選択トランジスタＴＲｓが形成されている。選択トランジスタＴＲｓは、半導体層４１ａと、走査線６６から半導体層４１ａと平面視で重なる位置へ延出されたゲート電極４１ｅと、データ線６８から分岐されるとともに半導体層４１ａと接続されたソース電極４１ｃと、半導体層４１ａと接続電極４４とを接続するドレイン電極４１ｄとを有する。
【００３１】
画素４０の中央部へ延びる接続電極４４の端部には、平面視矩形状の第１容量電極４４ａが接続されている。第１容量電極４４ａと平面視で重なる位置に、容量線６９を部分的に拡幅してなる第２容量電極６９ａが形成されている。第１容量電極４４ａと第２容量電極６９ａと、これらの間に形成されたゲート絶縁膜（図４参照）とが保持容量Ｃｓを形成している。第２容量電極６９ａは、データ線６８を跨いで形成された配線部６９ｂを介して、隣の画素４０の第２容量電極６９ａと接続され、走査線６６に沿って延びる容量線６９を形成している。
接続電極４４及び第１容量電極４４ａを平面視で覆うように、画素電極３５が形成されている。画素電極３５はコンタクトホールＨ１を介して接続電極４４と接続されている。
【００３２】
図４に示す断面構造を見ると、素子基板３００と対向基板３１０との間に、電気泳動層３２が形成されている。
素子基板３００は、例えば厚さ０．５ｍｍのガラス基板又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）基板からなる第１基板３０を有する。第１基板３０上に、ゲート電極４１ｅ（走査線６６）及び第２容量電極６９ａ（容量線６９）が、例えば厚さ３００ｎｍのアルミニウム膜を用いて同層に形成されている。これらの電極及び配線を覆って、例えば厚さ４００ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜４１ｂが形成されている。ゲート絶縁膜４１ｂを介してゲート電極４１ｅと対向する位置に、例えば厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯ（アモルファス構造のインジウムガリウム亜鉛酸化物）からなる半導体層４１ａが形成されている。
【００３３】
半導体層４１ａに一部乗り上げるようにして、ソース電極４１ｃ（データ線６８）とドレイン電極４１ｄ（接続電極４４、第１容量電極４４ａ）とが、例えば厚さ３００ｎｍのアルミニウム膜を用いて同層に形成されている。これらの電極及び配線を覆って、例えば厚さ４００ｎｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４２が形成されている。層間絶縁膜４２上に、例えば厚さ５０ｎｍのカーボンナノチューブ膜からなる画素電極３５が形成されている。画素電極３５は、厚さ５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４２を貫通して形成されたコンタクトホールＨ１を介して、下層側の接続電極４４と接続されている。
【００３４】
なお、選択トランジスタＴＲｓとしては、ａ−ＩＧＺＯを半導体層として備える酸化物ＴＦＴに限られるものではなく、ａ−ＳｉＴＦＴ、ポリＳｉＴＦＴ、有機ＴＦＴ等も使用可能である。また本実施形態ではボトムゲート構造である場合について説明したが、トップゲート構造であってもよい。
【００３５】
対向基板３１０は、例えば厚さ０．５ｍｍのガラス基板又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）基板からなる第２基板３１を有する。第２基板３１の内面側（電気泳動層３２側）には、例えば厚さ５００ｎｍのカーボンナノチューブ膜からなる共通電極（第２電極）３７が形成されている。共通電極３７は、表示部５の全ての画素４０に共通の電極であり、少なくとも表示部５を含む平面領域に形成されている。
【００３６】
ここで画素電極３５と共通電極３７はそれらのフェルミ準位差が小さくなるように材料選定されている。その差分が直流電圧となり、電極の腐食を引き起こすからである。例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の電極と、アルミニウムの電極とを形成した場合には、上記直流電圧により腐食が起こることが知られている。このため、例えば両電極の材料を同一とすることが最も望ましい。なお、上記に挙げた各構成要素の材質や厚さは一例であり、適宜に変更することが可能である。
【００３７】
素子基板３００と対向基板３１０との間にはシール材（図示略）が配置され、素子基板３００と対向基板３１０とが所定の間隔に保持されている。シール材としては液晶装置と同様のものが用られ、例えばＵＶ硬化型のアクリル系材料が用いられる。あるいは熱硬化型のエポキシ系樹脂を用いても構わない。
【００３８】
素子基板３００、対向基板３１０、シール材によって囲まれた領域に電気泳動材料が封入され、電気泳動層３２を構成している。電気泳動材料は、分散媒２１と、分散媒２１中に分散された無帯電の白色粒子２６と、プラス帯電の黒色粒子（電気泳動粒子）２７とからなる。分散媒２１は例えばシリコンオイルであり、白色粒子２６は例えばチタニア粒子であり、黒色粒子２７は例えばカーボン粒子の表面に帯電基を形成したものである。電気泳動材料の帯電制御、分散制御は、電気泳動材料に添加する帯電剤及び分散剤により行うことができる。
【００３９】
帯電粒子である黒色粒子２７は、画素電極３５と共通電極３７との電位差に基づいて両電極間を移動可能であり、図４に示すように画素電極３５に対して電気的に吸着可能である。一方、無帯電の白色粒子２６は電極に吸着することなく分散媒２１中に常に浮遊している。本実施形態の電気泳動表示装置１００では、電気泳動層３２を領域毎に区画するためのマイクロカプセルや隔壁は形成されていない。
【００４０】
なお、電気泳動粒子の「吸着」は、電気的な力、例えば電気鏡像力やクーロン力等により電気泳動粒子が電極その他の部材にくっついている状態を指す。ただし、電気的な力以外の物理的吸着力などを含む作用により吸着していたとしても、最終的に電極に印加する電圧により電気泳動粒子の吸着、離脱を制御できれば問題ない。
【００４１】
［駆動方法］
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
図５は、第１実施形態に係る駆動方法を示すフローチャートである。図６は、第１実施形態に係る駆動方法におけるタイミングチャートである。図７及び図８は画素の動作説明図である。図９〜図１３は、本実施形態の駆動方法の作用説明図である。
【００４２】
本実施形態の駆動方法は、図５に示すように、画像消去ステップＳ１０と、画像表示ステップＳ１１と、電荷除去ステップＳ１２と、画像保持ステップＳ１３と、粒子再吸着ステップＳ１４と、粒子浮遊ステップＳ１５と、粒子制止ステップＳ１６と、電源オフ実行ステップＳ１７と、を有する。図６には、当該駆動方法を用いてグレー表示を行った後、画像保持動作と電源遮断動作とを実行する場合におけるデータ線６８、走査線６６への入力電位の遷移が示されている。
【００４３】
なお、以下では、説明の簡単のために、共通電極３７の電位Ｖcomがグランド電位であるとする。また、画素電極３５に印加される正の電圧のうち、共通電極３７の電位Ｖcomを基準とし、絶対値が最大となる電圧を電圧ＶＨ（以下、正の最大値とも称する）、負の電圧のうち絶対値が最大となる電圧を電圧ＶＬ（以下、負の最大値とも称する）とする。
なお、「電極に電圧を印加する」とは、「電極に対して、グランド電位との間で当該電圧を生じさせるような電位を入力する」ことと同義である。
【００４４】
画像消去ステップＳ１０では、全ての画素４０を同一の表示状態（階調）に移行させることにより、表示部５の全体を白表示とし、表示部５を実質的に消去状態とする。
具体的には、図６に示すように、走査線６６が選択されている期間に、データ線６８に負の電圧ＶＬが供給される。そうすると、選択された画素４０において、選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５に電圧ＶＬが印加される。これにより、図７（ａ）に示すように、正帯電の黒色粒子２７が、画素電極３５に引き寄せられ、吸着される。
【００４５】
図７（ａ）に示す表示状態では、共通電極３７側から入射する外光Ｌは、分散媒２１中に浮遊している白色粒子２６により散乱され、共通電極３７側の面から再び外部へ射出される。これにより、画素４０が白表示となる。
【００４６】
次に、画像表示ステップＳ１１では、表示部５に対する画像の表示が行われる。
具体的には、走査線６６が選択されている期間に、表示階調に応じた画像信号が画素４０に入力され、選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５に信号電圧が印加される。本実施形態の場合、この画像表示ステップＳ１１により、図９に示すように、表示部５の画素４０が白表示、グレー表示、又は黒表示され、モノクロ画像又は中間調を含む画像が、表示部５に表示される。
【００４７】
グレー表示される画素４０では、図６に示すように、データ線６８から選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５に電圧Ｖｈ１が印加される。この電圧Ｖｈ１は正の電圧であり、かつ画素４０を黒表示させるときの電圧ＶＨ（正の最大値）よりも低い電圧である。
【００４８】
このような電圧Ｖｈ１を画素電極３５に印加すると、画像消去ステップＳ１０において画素電極３５に吸着されていた黒色粒子２７の一部が共通電極３７側へ引き寄せられ、図７（ｃ）に示すように、電気泳動層３２の厚さ方向に広く分布した状態となる。すなわち、一部の黒色粒子２７は共通電極３７に吸着し、他の一部の黒色粒子２７は白色粒子２６とともに分散媒２１中に浮遊した状態となる。さらに他の一部の黒色粒子２７は、画素電極３５に吸着したままとなる。
【００４９】
上記の状態の画素４０に外光Ｌが入射すると、共通電極３７の近傍や分散媒２１中に位置する黒色粒子２７に外光Ｌが一部吸収されるため、分散媒２１中に入射する外光Ｌが減少する。分散媒２１中に入射した外光Ｌの一部は、白色粒子２６で散乱されて共通電極３７側の面から再び外部へ射出される。このときにも、共通電極３７近傍や分散媒２１中に位置する黒色粒子２７により一部の光が吸収され、外部へ射出される光量が白表示の場合よりも少なくなる。これらにより、画素４０がグレー表示される。
【００５０】
また、タイミングチャートの図示は省略するが、画像表示ステップＳ１１において白表示される画素４０では、データ線６８から選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５に負の電圧ＶＬが印加される。この電圧ＶＬは画像消去ステップＳ１０の全面白表示時に画素電極３５に印加された電圧と同一であるため、画素４０の状態は図７（ａ）に示した状態から変化せず、画素４０は白表示を維持する。
【００５１】
また、黒表示される画素４０では、データ線６８から選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５に正の電圧ＶＨが印加される。この電圧ＶＨはグレー表示時の電圧Ｖｈ１よりも高く、画素電極３５に印加される正の最大電圧であるため、図７（ｂ）に示すように、ほぼ全ての黒色粒子２７が共通電極３７に引き寄せられ、吸着される。この表示状態では、画素４０の共通電極３７側の面が黒色粒子２７でほぼ覆われているため、外光Ｌは共通電極３７近傍で黒色粒子２７に吸収されてしまい、反射光はほとんど発生しない。その結果、画素４０が黒表示されることになる。
【００５２】
次に、電荷除去ステップＳ１２では、全ての画素４０において、走査線６６が選択されている期間に、選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５に電位Ｖcomと同一の電位（グランド電位）が入力される。これにより、画素電極３５と共通電極３７とが同電位となり、電気泳動層３２は電圧が印加されない状態となる。
【００５３】
電荷除去ステップＳ１２は、保持容量Ｃｓに保持された電荷により表示状態が変化してしまうのを防止するために実行される。本実施形態の場合、画像表示ステップＳ１１における画像信号入力に伴い、保持容量Ｃｓが信号電圧で充電されており、選択トランジスタＴＲｓがオフ状態に移行した後も電気泳動層３２に電圧が印加され続ける。このような電圧が長時間印加されると表示面に視認される黒色粒子２７の量が変化し、表示階調が変化してしまうことがある。
【００５４】
そこで本実施形態では、電荷除去ステップＳ１２を実行することにより、保持容量Ｃｓの保持電荷を除去し、画素電極３５と共通電極３７を同電位としている。これにより、意図しない表示階調の変化を防止することができる。
【００５５】
次に、画像保持ステップＳ１３では、画素電極３５及び共通電極３７は、いずれもＶcomが接続された状態となる。これにより、ほとんど電力を消費することなく表示画像が保持される。本実施形態の画像保持ステップＳ１３は、電源遮断動作又は画像書き換え動作が開始されるまでの間、表示部５の状態を維持する動作である。
画像保持ステップＳ１３の実行中に電気泳動表示装置１００の電源遮断動作が開始されると、電源遮断ステップＳ１が実行される。一方、画像書き換え動作が開始されると、画像消去ステップＳ１０に戻り、画像消去ステップＳ１０〜電荷除去ステップＳ１２が実行される。
【００５６】
なお、本実施形態では、画像保持ステップＳ１３の実行中に電源遮断動作が開始された場合について説明するが、電源遮断動作は任意のタイミングで開始することができ、電源遮断動作が開始された場合には、実行中の処理を中止又は完了させた後に、電源遮断ステップＳ１が実行されることになる。例えば、画像表示ステップＳ１１の実行中に電源遮断動作が開始された場合には、画像表示動作を中止するか、あるいは画像表示動作の完了を待って、電源遮断ステップＳ１が開始される。
【００５７】
電源遮断ステップＳ１は、粒子再吸着ステップＳ１４と、粒子浮遊ステップＳ１５と、粒子制止ステップＳ１６と、電源オフ実行ステップＳ１７と、を含む。本実施形態の電源遮断ステップＳ１では、上記各ステップを実行することにより、電気泳動表示装置１００において生じうる焼き付きや残像を解消することができる。
【００５８】
ここで、電気泳動表示装置１００において生じる焼き付きや残像について、図９及び図１０を参照しつつ詳細に説明する。
図９の断面図には、画像表示ステップＳ１１により、隣り合う３つの画素４０を白表示、グレー表示、黒表示させた状態が示されている。電気泳動層３２は記憶性を有しているため、画素電極３５への電位入力を停止した後も、表示部５の表示状態は維持される。しかし、図９に示すような複数の階調の画素４０が混在した状態で放置した後、他の画像を生じさせてみると、焼き付きのような前画像の残像が生じてしまう。
【００５９】
これは、１つの画像を長時間表示させることにより、画素４０間で黒色粒子２７の偏りが生じてしまうためであると考えられる。本実施形態の電気泳動表示装置１００では、画素４０以下の小さい領域毎に電気泳動材料を区画するマイクロカプセルや隔壁は形成されていないため、黒色粒子２７（電気泳動粒子）は画素４０に関係なく自在に移動することが可能である。そして、図９に示すように、隣り合う画素４０で黒色粒子２７の配置状態が大きく異なる場合、分散媒２１中に黒色粒子２７の濃度分布が形成される。
【００６０】
具体的には、グレー表示の画素４０では、浮遊している黒色粒子２７が存在するため、黒色粒子２７の分散濃度が高くなる。一方、白表示又は黒表示の画素４０では、ほとんどの黒色粒子２７が画素電極３５又は共通電極３７に吸着されているため、黒色粒子２７の分散濃度は非常に低くなる。
そして、上記のような濃度差があると、図９、図７（ｄ）に示すように、グレー表示の画素４０において分散媒２１中に浮遊している黒色粒子２７が、時間の経過とともに分散濃度の薄い隣の白表示や黒表示の画素４０に移動する。その結果、図１０、図８（ｅ）に示すようにグレー表示の画素４０に含まれる黒色粒子２７の数が減少してしまう。
【００６１】
このように、前に表示されていた画像に依存して画素４０間で黒色粒子２７の数が異なってしまうと、同じ階調の黒やグレーを次に表示させたときに、前にグレー表示されていた画素４０は白っぽく、前に白表示又は黒表示されていた画素４０では黒っぽく表示される。すなわち、前の画像に依存した表示の濃さが表示部５に現れてしまい、焼き付いたような表示となる。この分散濃度に起因する黒色粒子２７の偏りは、重力や凝集による黒色粒子２７の偏在とは異なる現象であるため、黒色粒子２７の分散性を向上させたとしても生じうる課題である。
【００６２】
また電気泳動表示装置１００では、電気泳動層３２のメモリー性を利用した表示が特徴の一つであり、比較的長い時間にわたって同一画面が表示され続ける傾向にある。そのため通常の使用形態であっても、上記の黒色粒子２７の移動が生じ、使用時間の経過に伴って黒色粒子２７の偏在が進行すると考えられる。複数の画面を切り替えて表示する場合はそれらの偏在が複合した、複雑な偏在が生じることになる。なお、同一画面を表示している期間は、ユーザーが画面を見ている可能性が高いため、当該期間中に黒色粒子２７の偏在を解消するための表示状態の変更を伴う動作を行うことは好ましくない。
【００６３】
そこで本実施形態では、電気泳動表示装置１００の電源を遮断する際に、粒子浮遊ステップＳ１５を含む電源遮断ステップＳ１を実行することで、上記のような黒色粒子２７の不均一を解消できるようにした。以下、電源遮断ステップＳ１の具体的動作について詳細に説明する。
【００６４】
まず、粒子再吸着ステップＳ１４では、電気泳動層３２に所定の電圧を印加することにより、黒色粒子２７を画素電極３５に再び吸着させる。具体的には、図６に示すように、表示部５の全ての走査線６６が一括して選択されている期間に、データ線６８に電圧ＶＬが供給され、全ての画素４０の画素電極３５に、選択トランジスタＴＲｓを介して電圧ＶＬが印加される。
【００６５】
電圧ＶＬは、画素電極３５に印加される負の最大電圧であり、図８（ｆ）及び図１１に示すように、全ての画素４０において、黒色粒子２７が共通電極３７から画素電極３５へ移動して吸着された状態（白表示）となる。このときに、画素４０間で黒色粒子２７の分布に偏りが生じている場合、図１１に示すように、画素４０毎に画素電極３５に吸着される黒色粒子２７の個数が大きく異なることになる。
【００６６】
次に、粒子浮遊ステップＳ１５では、電気泳動層３２に所定の電圧を印加することにより、画素電極３５に吸着している黒色粒子２７を分散媒２１中に浮遊させる。具体的には、図６に示すように、表示部５の全ての走査線６６が一括して選択されている期間に、データ線６８に電圧Ｖｓが供給され、全ての画素４０の画素電極３５に、選択トランジスタＴＲｓを介して電圧Ｖｓが印加される。
【００６７】
電圧Ｖｓは、１フィールド期間（表示部５の全ての走査線６６を逐次的に１回選択する期間）内に画素電極３５から黒色粒子２７を離脱させ、かつ共通電極３７に到達させることなく分散媒２１中に浮遊させる電圧である。本実施形態の場合、電圧Ｖｓは、画素電極３５から黒色粒子２７を引きはがす（離脱させる）ことができる電圧Ｖth以上の正の電圧であり、かつグレー表示用の電圧Ｖｈ１よりも低い電圧である。
【００６８】
また電圧Ｖｓは電圧印加時間（パルス幅）にも依存する。具体的には、電圧印加時間が短ければ電圧Ｖｓは大きくなり、長いと小さくなる。また、電圧印加の立ち上がりの急峻さにも依存しており、電圧の立ち上がりが緩やかになると電圧Ｖｓは大きくなる。すなわち電圧Ｖｓは、黒色粒子２７と画素電極３５との吸着のメカニズムや、電気泳動層３２の構成によって異なるが、一般的に電圧Ｖｓ自体は存在し、上記のパラメータを考慮しつつ設定することが可能である。
【００６９】
画素電極３５に電圧Ｖｓが印加されると、画素電極３５に吸着していた黒色粒子２７が共通電極３７へ向かって移動を開始する。このとき電圧Ｖｓがグレー表示用の電圧Ｖｈ１よりも低い電圧であるため、図８（ｇ）及び図１２に示すように、画素電極３５から引きはがされた黒色粒子２７のほとんどは共通電極３７に到達することなく分散媒２１中に浮遊した状態となる。
【００７０】
次に、粒子制止ステップＳ１６では、電気泳動層３２を電圧が印加されない状態に移行させ、黒色粒子２７を制止させる。具体的には、図６に示すように、表示部５の全ての走査線６６が一括して選択されている期間に、データ線６８に電位Ｖcomと同一の電位（グランド電位）が供給され、全ての画素４０の画素電極３５に、選択トランジスタＴＲｓを介してグランド電位が入力される。これにより、画素電極３５と共通電極３７とが同電位となり、電気泳動層３２は電圧が印加されない状態となる。その結果、黒色粒子２７に作用する電界も消失し、黒色粒子２７が分散媒２１中に制止される。
【００７１】
粒子浮遊ステップＳ１５において画素電極３５に印加される電圧Ｖｓは、画素電極３５から引きはがされた黒色粒子２７が共通電極３７に到達しない程度の低電圧であるが、選択トランジスタＴＲｓがオフ状態とされた後も保持容量Ｃｓにより電気泳動層３２に電圧が印加され続ける。そのため、時間の経過とともに黒色粒子２７が共通電極３７側へ移動し、共通電極３７に吸着してしまうことも考えられる。そこで本実施形態では、粒子制止ステップＳ１６を実行することにより黒色粒子２７を意図的に分散媒２１中に制止させている。
【００７２】
次に、電源オフ実行ステップＳ１７では、電気泳動表示装置１００の電源が遮断される。その後、再度電源が投入されるまでの間、画素４０の画素電極３５及び共通電極３７はいずれもハイインピーダンス状態に保持される。
ここで本実施形態の駆動方法では、粒子吸着ステップＳ１４〜粒子制止ステップＳ１６により、図８（ｇ）及び図１２に示すように、黒色粒子２７が分散媒２１中に浮遊した状態とされている。図１２に示す浮遊状態は、画素４０間で黒色粒子２７の個数に偏りが生じてしまっている状態であるため、中央のグレー表示されていた画素４０では、分散媒２１中に浮遊している黒色粒子２７の個数が相対的に少なく、相対的に分散濃度が低い状態となる。この状態で再度黒色粒子２７の拡散が生じる。
【００７３】
そして、このような黒色粒子２７の移動が生じる状態に所定時間保持すれば、図１３に示すように、複数の画素４０を含む領域に黒色粒子２７が均一に分散した状態に移行させることができる。
【００７４】
黒色粒子２７を均一に分散させるための保持時間は、電気泳動層３２の構成や特性に応じて適宜設定すればよく、例えば、隣り合う画素４０間のピッチに相当する距離を黒色粒子２７が拡散できる程度の時間とすることが好ましい。上記の保持時間を確保すれば、隣り合う画素間での分散濃度差をほぼ緩和することができ、焼き付きや残像を解消することが可能である。
【００７５】
本実施形態の場合、電源オフ時に黒色粒子２７を浮遊状態にし、再び電源が投入されるまでの期間を均一に分散させるための期間としているため、比較的長時間にわたって黒色粒子２７を浮遊状態に保持することができる。ただし、電源オフ期間中に電源が投入された場合には、電源オフ実行ステップＳ１７からの経過時間が短くとも、電気泳動表示装置を画像表示可能な状態とするための電源オンシーケンスが即座に実行される。
【００７６】
以上詳細に説明したように、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、電気泳動表示装置１００の電源を遮断する電源遮断ステップＳ１において、黒色粒子２７を浮遊させた状態にしてから電源の遮断を実行することで、電源オフ期間中に黒色粒子２７の分散濃度を均一化することができ、画像表示動作によって生じた黒色粒子２７の偏りに起因する焼き付きや残像を解消することができる。また、電源遮断ステップＳ１以降は直前の表示データが消去されているので表示情報の機密保持の点からも好ましい。
【００７７】
本実施形態において、粒子浮遊ステップＳ１５で画素電極３５から浮遊させる黒色粒子２７は、電気泳動層３２に含まれる黒色粒子２７の一部であってもよい。この場合でも、浮遊させた黒色粒子２７の割合に応じて均一化効果を得ることができる。例えば、粒子浮遊ステップＳ１５において電気泳動層３２に含まれる黒色粒子２７のうちの５０％以上を浮遊させれば、黒色粒子２７の偏りを半分程度は解消することができる。
３０％程度の黒色粒子２７のみを浮遊状態とする場合でも、電気泳動表示装置１００の使用形態では度々電源が遮断され、その度に黒色粒子２７が浮遊状態となるので、浮遊量が少なくても、焼き付きや残像を緩和する効果を得ることが可能である。
一方、電気泳動層３２の全体にわたって分散濃度が均一化されることが望ましいのは当然であり、浮遊させる黒色粒子２７の割合を７０％以上とすることがより好ましい。
【００７８】
また本実施形態では、粒子浮遊ステップＳ１５の前に、粒子再吸着ステップＳ１４を実行し、全ての画素４０の黒色粒子２７を画素電極３５へ吸着させている。このように黒色粒子２７を画素電極３５にのみ吸着させ、共通電極３７には吸着していない状態としてから黒色粒子２７の浮遊動作を実行することで、より多くの黒色粒子２７を浮遊させることができ、分散濃度の偏りを解消しやすくなる。
これは、本実施形態の粒子浮遊ステップＳ１５だけでは共通電極３７に吸着している黒色粒子２７を浮遊させることができないため、共通電極３７に黒色粒子２７が残っていると、電気泳動層３２全体での分散均一化ができなくなるからである。
【００７９】
また本実施形態では、黒色粒子２７を分散媒２１中に浮遊させた状態で電源を遮断しているが、黒色粒子２７の分散濃度を均一化させた後に電源を遮断してもよい。すなわち、図６に示した粒子制止ステップＳ１６の後に、電気泳動層３２を所定期間にわたって電圧無印加状態に保持する。そして、黒色粒子２７の再分散が完了した後に、粒子再吸着ステップＳ１４と同様の動作（浮遊後吸着ステップ）を実行して黒色粒子２７を再び画素電極３５に吸着させ、しかる後に電源オフ実行ステップＳ１７を実行する。
このような駆動方法とすれば、黒色粒子２７の偏りを解消することができるとともに、浮遊後吸着ステップによって全面を白表示した状態で電源オフ状態に入るため、沈降によって黒色粒子２７に偏りが生じてしまうことも防止できる。また電源を再投入して画像を表示させる際に、表示部５のリセット動作が不要になり、迅速に画像を表示させることができる。
【００８０】
また本実施形態では、電源遮断ステップＳ１中に粒子浮遊ステップＳ１５を実行することとしたが、他のタイミングで粒子浮遊ステップＳ１５を実行することもできる。例えば、所定回数の画像表示ステップＳ１１が実行された場合に、粒子浮遊ステップＳ１５を含む黒色粒子２７の再分散動作が実行される構成としてもよい。
【００８１】
あるいはまた、ユーザーの指示に基づいて黒色粒子２７の再分散動作を実行する構成としてもよい。例えば、ユーザーが任意に実行可能な「焼き付き除去機能」として、粒子再吸着ステップＳ１４と粒子浮遊ステップＳ１５と粒子制止ステップＳ１６とを実行し、その後の所定時間にわたって、黒色粒子２７を浮遊状態を維持する動作を提供してもよい。
【００８２】
また本実施形態では、粒子浮遊ステップＳ１５における画素電極３５への電圧印加を１回のみとしたが、画素電極３５への電圧印加をパルス的に複数回繰り返して行ってもよい。例えば、図７に示した場合よりも低い電圧Ｖｓを画素電極３５に印加する動作を、数回から数十回繰り返して実行することもできる。
【００８３】
また本実施形態では、粒子再吸着ステップＳ１４、粒子浮遊ステップＳ１５、及び粒子制止ステップＳ１６において、全ての走査線６６を一括選択し、全ての画素４０の画素電極３５に所定の電圧を印加することとしたが、走査線６６を順次選択して画素電極３５に電圧を印加するようにしてもよい。
【００８４】
本実施形態では、粒子浮遊ステップＳ１５の後に、粒子制止ステップＳ１６を設けているが、画素４０に保持容量Ｃｓが設けられていない場合には、粒子浮遊ステップＳ１５の直後に電源オフ実行ステップＳ１７を実行してもよい。
【００８５】
また本実施形態では、粒子再吸着ステップＳ１４において、黒色粒子２７を画素電極３５にのみ吸着している状態に移行させたが、黒色粒子２７を共通電極３７のみに吸着させてもよい。この場合には、粒子浮遊ステップＳ１５において、共通電極３７から黒色粒子２７を引きはがす電圧を画素電極３５に印加することで、分散媒２１中に浮遊させることができる。
【００８６】
本実施形態では、電気泳動粒子として正帯電の黒色粒子２７を用いた場合について説明したが、負帯電の粒子を用いてもよい。また、帯電粒子が黒以外の色の粒子であってもよい。さらに、分散媒２１は透明であっても、着色されていてもよい。
【００８７】
本実施形態では、画像消去ステップＳ１０において表示部５の全面を白表示させることとしたが、全面黒表示により画像消去を実行してもよい。この場合には、全ての画素４０が図７（ｂ）に示した状態となるように、画素電極３５に正の電圧ＶＨが入力される。あるいは、全面白表示による消去動作と、全面黒表示による消去動作とを交互に切り替えて実行してもよい。切り替えるタイミングは１画面ごとであっても複数画面ごとであってもよい。
【００８８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電気泳動表示装置とその駆動方法について、図面を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１４は、第２実施形態に係る電気泳動表示装置の画素構造を示す平面図である。図１５は、１画素における素子基板上の構成をより詳細に示す平面図である。図１６は、図１５のＢ−Ｂ線に沿う位置における断面図である。図１７は、第２実施形態の電気泳動表示装置の動作説明図である。
【００９０】
本実施形態の電気泳動表示装置１１０は、図１４から図１６に示す画素４０を備えている。
図１４に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１１０では、１つの画素４０内に、平面視円形状の複数の画素電極３５ｓが配置されている。また、画素４０の平面領域に対応して反射電極（反射層）３６が形成されている。ここで、画素電極３５ｓの配列は、等間隔に配列されていてもよいが、不規則な配列にしておくことにより、画素電極３５ｓの境界がスジとなって現れる表示スジの発生を防止することができる。
【００９１】
図１５及び図１６に示すように、第１基板３０上には画素４０ごとに、選択トランジスタＴＲｓ、接続電極４４、ゲート絶縁膜４１ｂ、第１層間絶縁膜４２Ａ、第２層間絶縁膜４２Ｂ、反射電極３６、保護層４３、及び複数の画素電極３５ｓが設けられている。
なお、本実施形態の画素４０には保持容量が設けられていないが、第１実施形態の画素４０と同様の保持容量を設けてもよいのはもちろんである。
【００９２】
選択トランジスタＴＲｓのゲートに走査線６６が接続され、ソースにデータ線６８が接続され、ドレインに接続電極４４が接続されている。本実施形態に係る接続電極４４は、選択トランジスタＴＲｓのソース電極４１ｃ及びドレイン電極４１ｄと同層に形成されており、走査線６６に沿って延びる幹部４４１と、データ線６８とほぼ並行に延びる複数の枝部４４２とを有する。複数の枝部４４２の端部が幹部４４１によって連結され、全体として平面視櫛歯形状を呈している。なお、図１５中には６本の枝部４４２を図示しているがこれに限られるものではない。
【００９３】
第１基板３０上に、選択トランジスタＴＲｓのゲート電極４１ｅが形成されている。ゲート電極４１ｅを覆うようにしてゲート絶縁膜４１ｂが形成され、ゲート電極４１ｅ上に半導体層４１ａが形成されている。ゲート絶縁膜４１ｂ上には、半導体層４１ａに一部乗り上げるようにしてソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄとが形成されるとともに、ドレイン電極４１ｄと接続された接続電極４４が形成されている。
【００９４】
選択トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄ及びソース電極４１ｃ、接続電極４４を覆うようにして、第１層間絶縁膜４２Ａが形成されている。第１層間絶縁膜４２Ａは、例えば厚さ３００ｎｍ程度のシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなり、選択トランジスタＴＲｓ及び接続電極４４を覆うようにして基板面全体に形成されている。第１層間絶縁膜４２Ａには、下層の接続電極４４の一部を露出させる貫通孔１１ａが形成されている。
【００９５】
第１層間絶縁膜４２Ａを覆うようにして、第２層間絶縁膜４２Ｂが形成されている。第２層間絶縁膜４２Ｂは、例えば厚さ３００ｎｍ程度のシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる。第２層間絶縁膜４２Ｂには、第１層間絶縁膜４２Ａの貫通孔１１ａに通じる貫通孔１１ｂが形成されている。
【００９６】
第２層間絶縁膜４２Ｂ上に、各画素４０ごとに画素領域の略全体を占める大きさを有する反射電極３６が形成されている。反射電極３６は、各画素毎に独立して設けられるとともに、同一画素内の画素電極３５ｓと電気的に接続されている。
【００９７】
反射電極３６は、第１層間絶縁膜４２Ａ及び第２層間絶縁膜４２Ｂを貫通して形成された貫通孔１１ａ及び貫通孔１１ｂを介して、下層の接続電極４４に接続されている。反射電極３６は画素領域の形状に倣って平面視略矩形状を呈する。反射電極３６は、例えば厚さ１００ｎｍの光反射性のアルミニウム膜からなり、対向基板３１０側から入射した光を反射させて再び対向基板３１０側へと戻す機能を有する。反射電極３６上には第１基板３０の表面全体を覆うようにして光透過性を有する保護層４３が形成されている。
【００９８】
保護層４３は、例えば厚さ３μｍの感光性アクリル樹脂からなり、第１基板３０上における平坦化層としても機能する。保護層４３の接続電極４４と対応する位置には、上記した貫通孔１１ａ、１１ｂとともにコンタクトホールＨ１を形成する貫通孔１１ｃが形成されている。保護層４３の表面には複数の画素電極３５ｓが形成されている。画素電極３５ｓは、例えば厚さ５０ｎｍのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる。
【００９９】
画素電極３５ｓは、保護層４３に形成された貫通孔１１ｃ内に露出する反射電極３６上に形成されており、反射電極３６と接続（接触）した状態にある。つまり、各々の画素電極３５ｓは、コンタクトホールＨ１を介して下層の接続電極４４と接続され、選択トランジスタＴＲｓのドレイン電極４１ｄに電気的に接続されている。
本実施形態の画素４０は、選択トランジスタＴＲｓのスイッチング動作により、画素４０内の全ての画素電極３５ｓと反射電極３６とに、データ線６８から供給される信号電圧が印加される構成である。
【０１００】
画素電極３５ｓは、平面視円形状に形成されており、その直径はセルギャップ（画素電極３５ｓと共通電極３７との距離）よりも小さい長さに設定される。本実施形態では、画素電極３５ｓの直径は、セルギャップの１／２以下の長さに設定されている事が望ましい。これにより、第２基板３１側から画素４０を見たときの最小ドットの大きさを小さくすることができ、明るい表示が可能となる。これは画素電極３５ｓの面積を狭くし、反射電極３６の面積を広くするからである。１画素内に配置される複数の画素電極３５ｓの総面積は１画素の面積の１／４以下であることが好ましい。
【０１０１】
本実施形態の電気泳動表示装置１１０の対向基板３１０の基本構成は第１実施形態と共通であるが、画素電極３５ｓがＩＴＯからなるものであるから、共通電極３７もＩＴＯを用いて形成されている。フェルミ準位差に起因する腐食を防止するためである。
【０１０２】
素子基板３００と対向基板３１０との間に配置される電気泳動層３２は、図１７に示すように、透明な分散媒２１中にプラスに帯電した黒色粒子２７（正帯電粒子）が分散された構成であり、第１実施形態のような白色粒子２６は含まれていない。黒色粒子２７は、電気泳動層３２中において、画素電極３５ｓと共通電極３７との電位差に基づいて移動する電気泳動粒子として振る舞う。
【０１０３】
ここで、本実施形態の電気泳動表示装置の動作原理について述べる。
図１７（ａ）、（ｂ）は、画素電極への印加電圧の大きさに応じて黒色粒子２７（正帯電粒子）の分布状態が異なる場合を示す説明図である。
【０１０４】
画素電極３５ｓに対して大きさの異なる電位を入力した場合に、黒色粒子２７がどのように共通電極３７上に配置されるかについて説明する。以下では、共通電極３７には電位Ｖcomとしてグランド電位が入力されているとする。また本実施形態では、反射電極３６には画素電極３５ｓと同じ電圧が印加される。
【０１０５】
本実施形態の電気泳動表示装置１１０では、まず画素電極３５ｓに負の電圧を印加し、全ての黒色粒子２７を画素電極３５ｓ上に電気的に吸着させた後、画素電極３５ｓに大きさの異なる正の電圧を印加して黒色粒子２７の電気泳動層３２内での分布状態を制御する。
本実施形態では、反射電極３６上に保護層４３が形成されているため、反射電極３６から黒色粒子２７に印加される電圧が保護層４３の寄与分だけ低減される一方、画素電極３５ｓの電圧はそのまま黒色粒子２７に印加される。このため画素電極３５ｓ上に効率良く黒色粒子２７を吸着させることができる。
【０１０６】
図１７（ａ）に示すように、画素電極３５ｓに大きな正の電圧ＶＨ（正の最大値）を印加すると、画素電極３５ｓと共通電極３７との電位差により、画素電極３５ｓと共通電極３７との間に大きな電界が生じる。これにより、ほぼ全ての黒色粒子２７が共通電極３７側へと移動する。
【０１０７】
このとき黒色粒子２７は、画素電極３５ｓからの斜め電界（画素電極３５ｓから、第１基板３０の法線に対して傾いた方向に出る電気力線を有する電界）によって、第２基板３１の面方向の広い範囲に分散することになる。これにより、図１４に示した複数の画素電極３５ｓを有する画素４０の全体が黒表示となる。
【０１０８】
一方、図１７（ｂ）に示すように、画素電極３５ｓに中程度の大きさの正の電圧Ｖｈ（｜Ｖｈ｜＜｜ＶＨ｜）を印加すると、画素電極３５ｓと共通電極３７との間の電位差（電圧）は図１７（ａ）の場合より小さくなるため、正に帯電した黒色粒子２７は共通電極３７側であまり広がらずに分布する。これは、以下の理由による。
【０１０９】
正帯電の黒色粒子２７は、先に述べたように斜め電界でも移動するが、もともとの電界（第１基板３０の法線方向の電界）が小さくなると、斜め電界の強度及び広がりも小さくなる。そのため、黒色粒子２７の第２基板３１の面方向への広がり（移動量）が少なくなり、黒色粒子２７が狭い範囲に集中してスポット的な分布となる。また、大きな電圧ＶＨを印加したときに比べて、移動する粒子数も少なくなる。これらにより、図１７（ａ）の場合と比べて小さい面積の黒表示が表現できる。
また、反射電極３６に画素電極３５ｓと同じ電位が入力されているため、分散媒２１中に浮遊している黒色粒子２７が反射電極３６に吸着されることはなく、共通電極３７側へとスムーズに移動する。
【０１１０】
なお、共通電極３７側に黒色粒子２７を移動させない場合、つまり画素電極３５ｓに負の電圧を印加してすべての黒色粒子２７を画素電極３５ｓ上に集めた場合には、画素４０に入射した外光は透明な分散媒２１を透過して第１基板３０に入射するが、この入射光のうち反射電極３６に入射した光は反射電極３６で反射され、外部へ射出される。この反射光（白色光）が第２基板３１側から視認されるため、画素全体が白表示になる。なお本実施形態では、第１基板３０に設けられた反射電極３６の反射光により白表示を実現するので、白色粒子２６の散乱により白表示する場合と比較して明るい白表示を得ることができる。
【０１１１】
このように本実施形態の電気泳動表示装置１１０では、共通電極３７上に分布する黒色粒子２７の数と分布状態（分布領域）を制御することで、黒表示又は白表示、あるいは黒から白までの中間階調の表示（グレー表示）を自在に制御することができる。また本実施形態では、１つの画素４０内に複数の島状の画素電極３５ｓを設けていることにより、より制御性良く表示をコントロールすることができる。
【０１１２】
［駆動方法］
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
図１８は、第２実施形態に係る駆動方法を示すフローチャートである。図１９及び図２０は画素の動作説明図である。
【０１１３】
本実施形態の駆動方法は、図１８に示すように、プリセットステップＳ２０と、画像表示ステップＳ１１と、電荷除去ステップＳ１２と、画像保持ステップＳ１３と、粒子再吸着ステップＳ１４と、粒子浮遊ステップＳ１５と、粒子制止ステップＳ１６と、電源オフ実行ステップＳ１７と、を有する。本実施形態の駆動方法におけるタイミングチャートは、図６に示した第１実施形態のものと共通である。
【０１１４】
なお、本実施形態においても、説明の簡単のために共通電極３７の電位Ｖcomがグランド電位であるとする。また、画素電極３５ｓに印加される電圧のうち、電圧ＶＨが正の最大値、電圧ＶＬが負の最大値である点も同様である。
【０１１５】
プリセットステップＳ２０では、全ての画素４０を階調制御可能な状態に移行させる。またプリセットステップＳ２０を実行することにより、表示部５の全体が白表示に移行するので、表示部５は実質的に消去された状態となる。
具体的に、プリセットステップＳ２０では、図６に示すように、走査線６６が選択されている期間に、データ線６８に負の電圧ＶＬが供給される。そうすると、選択された画素４０において、選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５ｓに電圧ＶＬが印加される。これにより、図１９（ａ）に示すように、正帯電の黒色粒子２７が画素電極３５ｓに引き寄せられ、吸着される。このような状態とされることで、画素４０は、黒色粒子２７の移動量を制御することによる階調制御が可能なプリセット状態となる。
【０１１６】
図１９（ａ）に示す表示状態では、共通電極３７側から入射する外光Ｌは、透明な分散媒２１を透過して第１基板３０上の画素電極３５ｓ又は反射電極３６に入射する。ここで、画素電極３５ｓに入射した外光Ｌは、画素電極３５ｓ上に吸着している黒色粒子２７に吸収されるが、反射電極３６に入射した外光Ｌは、反射電極３６で反射され、共通電極３７を透過して外部へ射出される。よって、この状態で共通電極３７側から電気泳動層３２を見ると、反射光によって画素全体が白表示となる。
【０１１７】
次に、画像表示ステップＳ１１では、表示部５に対する画像の表示が行われる。具体的に、走査線６６が選択されている期間に、表示階調に応じた画像信号が画素４０に入力され、画素電極３５ｓに入力される。画像表示ステップＳ１１により、表示部５の画素４０が、入力された画像信号に基づいてグレー表示、白表示、又は黒表示され、モノクロ画像又は中間調を含む画像が、表示部５に表示される。
【０１１８】
例えば、グレー表示される画素４０では、図６に示すように、データ線６８から選択トランジスタＴＲｓを介して画素電極３５ｓに、正の最大値である電圧ＶＨよりも小さい正の電圧Ｖｈ１が印加される。電圧Ｖｈ１を画素電極３５ｓに印加すると、プリセットステップＳ２０において画素電極３５ｓに吸着されていた黒色粒子２７の一部が共通電極３７側へ引き寄せられ、図１９（ｃ）に示すように、電気泳動層３２の厚さ方向に広く分布した状態となる。すなわち、一部の黒色粒子２７は共通電極３７に吸着し、他の一部の黒色粒子２７は分散媒２１中に浮遊した状態となる。さらに他の一部の黒色粒子２７は、画素電極３５ｓに吸着したままとなる。
【０１１９】
上記の状態の画素４０に外光Ｌが入射すると、共通電極３７の近傍や分散媒２１中に位置する黒色粒子２７に外光Ｌが一部吸収されるため、分散媒２１中に入射する外光Ｌが減少する。分散媒２１中に入射した外光Ｌのうち反射電極３６に入射した光は、反射電極３６で反射されて共通電極３７側の面から再び外部へ射出される。このときにも、共通電極３７の近傍や分散媒２１中に位置している黒色粒子２７により一部の光が吸収され、外部へ射出される光量が白表示の場合よりも少なくなる。その結果、画素４０がグレー表示される。
【０１２０】
白表示される画素４０では、画素電極３５ｓに負の電圧ＶＬが印加され、図１９（ａ）に示したプリセット状態（白表示）を維持する。一方、黒表示される画素４０では、画素電極３５ｓに正の電圧ＶＨが印加される。これにより図１９（ｂ）に示すように、黒色粒子２７は共通電極３７に引き寄せられ、吸着される。
【０１２１】
電荷除去ステップＳ１２及び画像保持ステップＳ１３の動作は、先の第１実施形態と同様である。そして、画像保持ステップＳ１３の実行中に電気泳動表示装置１１０の電源遮断動作が開始されると、電源遮断ステップＳ１が実行される。一方、画像書き換え動作が開始されると、プリセットステップＳ２０に戻り、プリセットステップＳ２０〜電荷除去ステップＳ１２が実行される。
【０１２２】
本実施形態の電気泳動表示装置１１０においても、画像表示ステップＳ１１でグレー表示された画素４０には、図１９（ｃ）に示すように分散媒２１中に浮遊する黒色粒子が存在する。そのため、画像保持ステップＳ１３において電気泳動層３２が電圧無印加状態とされると、図１９（ｄ）に示すように、グレー表示の画素４０から白表示又は黒表示の画素４０に向かって黒色粒子２７が移動（拡散）する。その結果、図２０（ｅ）に示すように、グレー表示の画素４０内の黒色粒子２７が減少し、白表示又は黒表示の画素４０内の黒色粒子２７が増加する現象が生じる。
本実施形態の電気泳動表示装置１１０の駆動方法においても、電源遮断ステップＳ１を実行することにより、上記した黒色粒子２７の偏在を解消し、焼き付きや残像を解消することができる。
【０１２３】
電源遮断ステップＳ１の具体的な動作は、先の実施形態と同様である。すなわち、まず、粒子再吸着ステップＳ１４により、図２０（ｆ）に示すように、全ての画素４０の黒色粒子２７を画素電極３５ｓのみに吸着させた状態とする。次いで、粒子浮遊ステップＳ１５により、図２０（ｇ）に示すように、画素電極３５ｓに吸着している黒色粒子２７の少なくとも一部を、分散媒２１中に浮遊させる。次いで、粒子制止ステップＳ１６を実行することにより、黒色粒子２７の移動を停止させ、分散媒２１中に浮遊させた状態とする。その後、電源オフ実行ステップＳ１７により電気泳動表示装置１１０の電源を遮断する。
【０１２４】
電源遮断ステップＳ１を実行することにより、電源遮断後に、黒色粒子２７を分散媒２１中に浮遊させた状態で保持することができる。これにより、図２０（ｈ）に示すように、黒色粒子２７をその分散濃度が高い画素４０（白表示又は黒表示されていた画素４０）から、分散濃度の低い画素４０（グレー表示されていた画素４０）へ移動させることができ、電気泳動層３２の全体で分散濃度を均一化することができる。その結果、画像表示ステップＳ１１や画像保持ステップＳ１３において生じた黒色粒子２７の偏りを解消することができ、焼き付きや残像が解消される。したがって、本実施形態の電気泳動表示装置１１０においても、先の実施形態と同様に高品位の表示を得ることができる。
【０１２５】
本実施形態の場合、画素４０の平面領域に対応して反射電極３６が形成され、反射電極３６で反射させた光を白表示光として用いている。これにより、高輝度の明るい表示が可能となり、電気泳動表示装置の視認性を改善することができる。また反射電極３６は、対向基板３１０側から見て選択トランジスタＴＲｓを覆うように形成することができるため、選択トランジスタＴＲｓへの光入射を防止でき、トランジスタの誤動作防止に寄与する。また、選択トランジスタＴＲｓが形成された領域を有効表示領域とすることができるので、明るさの向上にも寄与する。
【０１２６】
なお、本実施形態においても、先の第１実施形態と同様の変更を加えることができる。
【０１２７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の電気泳動表示装置とその駆動方法について、図２１から図２６を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態において、第１及び第２実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【０１２８】
図２１は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。図２２は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置の回路構成図である。図２３は、１画素における素子基板上の構成をより詳細に示す平面図である。
【０１２９】
本実施形態の電気泳動表示装置１２０は、図２１に示すように、素子基板３００と対向基板３１０との間に、２粒子系の電気泳動層３２を挟持した構成を備えている。電気泳動層３２は、透明な分散媒２１中に、正に帯電した黒色粒子２７と、負に帯電した黒色粒子２８とが混合分散したものである。正負に帯電した黒色粒子２７、２８はいずれも電気泳動粒子として振る舞う。
【０１３０】
素子基板３００は、第１基板３０上に、反射電極３８と、反射電極３８を覆って形成された保護層４３と、保護層４３上に形成された第１画素電極３５Ａ及び第２画素電極３５Ｂと、を有する。対向基板３１０は、第１実施形態と同様に、第２基板３１上に共通電極３７が形成された構成である。
【０１３１】
図２２に示すように、電気泳動表示装置１２０の表示部５には、複数の走査線６６（ｍ、ｍ＋１、…）と複数の第１データ線６８Ａ（Ｎ（Ａ）、Ｎ＋１（Ａ）、…）、及び第２データ線６８Ｂ（Ｎ（Ｂ）、Ｎ＋１（Ｂ）、…）とが、互いに交差する方向に延在している。ここで、本実施形態の走査線６６は、表示部５において２本に分岐された第１走査線６６Ａと第２走査線６６Ｂとからなる。
【０１３２】
図２２に示す各々の画素４０には、選択トランジスタ（第１のトランジスタ）ＴＲ１及び選択トランジスタ（第２のトランジスタ）ＴＲ２と、電気泳動材料としての電気泳動層３２と、第１画素電極（第１電極）３５Ａ及び第２画素電極（第１電極）３５Ｂと、共通電極（第２電極）３７と、接続電極（第１接続電極）４４Ａ及び接続電極（第２接続電極）４４Ｂと、が設けられている。
【０１３３】
選択トランジスタＴＲ１のゲートに第１走査線６６Ａが接続され、ソースには第１データ線６８Ａが接続され、ドレインには接続電極４４Ａを介して第１画素電極３５Ａが接続されている。
選択トランジスタＴＲ２のゲートには第２走査線６６Ｂが接続され、ソースには第２データ線６８Ｂが接続され、ドレインには接続電極４４Ｂを介して第２画素電極３５Ｂが接続されている。
【０１３４】
より詳細には、表示部５のｍ行、Ｎ列に位置する画素４０Ａでは、選択トランジスタＴＲ１、選択トランジスタＴＲ２のそれぞれのゲートにｍ行目の走査線６６が接続されている。選択トランジスタＴＲ１のソースにＮ（Ａ）行の第１データ線６８Ａが接続され、選択トランジスタＴＲ２のソースにＮ（Ｂ）行の第２データ線６８Ｂが接続されている。一方、表示部５の（ｍ＋１）行、Ｎ列に位置する画素４０Ｂでは、選択トランジスタＴＲ１、選択トランジスタＴＲ２のそれぞれのゲートに（ｍ＋１）行目の走査線６６が接続されている。
【０１３５】
ここで、画素４０に、第１実施形態と同様の保持容量を設けることもできる。本実施形態の場合、第１画素電極３５Ａ及び第２画素電極３５Ｂのそれぞれに対応して保持容量を設けることになる。すなわち、第１の保持容量の一方の電極は選択トランジスタＴＲ１のドレイン及び第１画素電極３５Ａに接続され、第２の保持容量の一方の電極は選択トランジスタＴＲ２のドレイン及び第２画素電極３５Ｂに接続される。第１及び第２の保持容量の他方の電極はいずれも容量線又は他の行の走査線６６に接続すればよい。また、電気泳動層３２に電圧を印加するための、保持容量以外の手段を具備した構成としてもよい。
【０１３６】
画素４０は、例えば図２３に示す構成を採用することができる。
図２３（ａ）に示す画素４０において、第１走査線６６Ａ及び第２走査線６６Ｂと、第１データ線６８Ａ及び第２データ線６８Ｂが画素４０の辺縁に沿って配置されており、これらの配線に囲まれた矩形状の領域に、選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２、接続電極４４Ａ、４４Ｂ、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂが形成されている。
【０１３７】
第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂは、１画素内においてそれぞれ複数ずつ設けられており、第１走査線６６Ａ（第２走査線６６Ｂ）の延在方向と、第１データ線６８Ａ（第２データ線６８Ｂ）の延在方向の２方向に沿って交互にパターン配列されている。すなわち、画素４０内に、複数の第１画素電極３５Ａと複数の第２画素電極３５Ｂとが市松状に配置されている。複数の第１画素電極３５Ａは、いずれも平面視櫛歯形状の接続電極４４Ａに接続されている。一方、複数の第２画素電極３５Ｂは、いずれも平面視櫛歯形状の接続電極４４Ｂに接続されている。
【０１３８】
接続電極４４Ａ、４４Ｂは、いずれも平面視櫛歯形状に形成されており、互いに噛み合うようにして画素４０内に配置されている。
接続電極４４Ａは、第１走査線６６Ａと第２データ線６８Ｂとに沿ったＬ形の幹部４４１ａと、幹部４４１ａから斜め方向に伸びる複数の枝部４４２ａとを有する。第１走査線６６Ａと第１データ線６８Ａとの交差部近傍に位置する幹部４４１ａの端部に、選択トランジスタＴＲ１のドレインが接続されている。枝部４４２ａは、幹部４４１ａの延在方向とは異なる斜め方向（ここでは、枝部４４２ａの各辺に対して約４５°〜６０°の方向。図示では略４５°の方向）に、互いに平行して延在しており、枝部４４２ａのそれぞれの延在長さは画素４０の形状に応じて適切な長さに設定される。本実施形態の場合、Ｌ形の幹部４４１の屈曲部（角部）付近から延出された枝部４４２ａが相対的に長く、上記屈曲部から離れた位置の枝部４４２ａが相対的に短い長さに形成されている。
【０１３９】
接続電極４４Ｂは、第２走査線６６Ｂと第１データ線６８Ａに沿ったＬ形の幹部４４１ｂと、幹部４４１ｂから斜め方向に延びる複数の枝部４４２ｂとを有する。第２走査線６６Ｂと第２データ線６８Ｂとの交差部近傍に位置する幹部４４１ｂの端部に、選択トランジスタＴＲ２のドレインが接続されている。枝部４４２ｂは、接続電極４４Ａの枝部４４２ａ同士の間の領域に、枝部４４２ａとほぼ平行に延びて形成されている。
【０１４０】
接続電極４４Ａの枝部４４２ａ上に複数の第１画素電極３５Ａが形成されており、各々の第１画素電極３５Ａと接続電極４４ＡとはコンタクトホールＨ１を介して接続されている。また、接続電極４４Ｂの枝部４４２ｂ上に複数の第２画素電極３５Ｂが形成されており、各々の第２画素電極３５Ｂと接続電極４４ＢとはコンタクトホールＨ２を介して接続されている。
【０１４１】
なお、図示の例では枝部４４２ａ、４４２ｂを、一様な線幅を有する配線状の電極として記載しているが、部位により異なる線幅を有する形状としてもよい。例えば、枝部４４２ａ（４４２ｂ）において、コンタクトホールＨ１（Ｈ２）が形成される領域の線幅を相対的に太く、それ以外の領域の線幅を相対的に細く形成してもよい。このような構成とすれば、第１画素電極３５Ａ（第２画素電極３５Ｂ）との接続性を確保しつつ、反射電極３８と接続電極４４Ａ（４４Ｂ）との間の寄生容量を低減することができる。
【０１４２】
上記構成の画素４０では、複数の第１画素電極３５Ａに対して、選択トランジスタＴＲ１を介して第１データ線６８Ａから供給される画像信号に基づく電圧が印加される一方、複数の第２画素電極３５Ｂに対しては、選択トランジスタＴＲ２を介して第２データ線６８Ｂから供給される画像信号に基づく電圧が印加される。すなわち、本実施形態の画素４０は、複数の第１画素電極３５Ａと複数の第２画素電極３５Ｂとを互いに独立に駆動可能に構成されている。一方、反射電極３８は、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂのいずれにも接続されておらず、表示部５全体に共通の反射電極３８が形成されている。反射電極３８に対しても電位入力可能に構成されている。
【０１４３】
図２３（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う位置における素子基板の断面図である。なお、同図には選択トランジスタＴＲ１とそれに接続された接続電極４４Ａ及び第１画素電極３５Ａのみが示されているが、選択トランジスタＴＲ２とそれに接続された接続電極４４Ｂ及び第２画素電極３５Ｂも図示と同様の構成である。
【０１４４】
図２３（ｂ）に示すように、例えば厚さ０．４ｍｍのガラス基板からなる第１基板３０上に、選択トランジスタＴＲ１の一部を構成するゲート電極４１ｅが形成されている。ゲート電極４１ｅは、例えば厚さ３００ｎｍのアルミニウムからなる。ゲート電極４１ｅを覆うようにして、例えば厚さ３００ｎｍの酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜４１ｂが形成され、ゲート電極４１ｅ上に、例えば厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯ（インジウムガリウム亜鉛酸化物）からなる半導体層４１ａが形成されている。
ゲート絶縁膜４１ｂ上に、例えば厚さ３００ｎｍのアルミニウムからなるソース電極４１ｃ及びドレイン電極４１ｄと、接続電極４４Ａとが形成されている。接続電極４４Ａは、ドレイン電極４１ｄと一体に形成されている。
【０１４５】
選択トランジスタＴＲ１及び接続電極４４Ａ上には、これらを覆うようにして、例えば厚さ３００ｎｍの酸化シリコン膜からなる第１層間絶縁膜４２Ａと、例えば厚さ３００ｎｍシリコン窒化膜から成る第２層間絶縁膜４２Ｂとが、この順に積層されている。第２層間絶縁膜４２Ｂの表面には例えば厚さ１００ｎｍのアルミニウムなどの金属材料からなる反射電極３８が形成されている。反射電極３８には、第１画素電極３５Ａの形成位置に対応して貫通孔３８ａが設けられている。
【０１４６】
反射電極３８を覆って、例えば厚さ３０μｍの感光性アクリル樹脂からなる保護層４３が形成されている。保護層４３は光透過性を有した平坦化層として機能する。保護層４３上に、例えば厚さ５０ｎｍのＩＴＯからなる第１画素電極３５Ａが形成されている。第１画素電極３５Ａは、保護層４３、第２層間絶縁膜４２Ｂ、第１層間絶縁膜４２Ａ、及びゲート絶縁膜４１ｂを貫通して形成されたコンタクトホールＨ１を介して、接続電極４４Ａ（選択トランジスタＴＲ１のドレイン電極４１ｄ）に接続されている。
【０１４７】
なお、コンタクトホールＨ１は、反射電極３８に設けられた貫通孔３８ａの内側に、反射電極３８と接触しないようにして形成されている。これにより、コンタクトホールＨ１と反射電極３８との間に保護層４３が介在する構成となるので、コンタクトホールＨ１と反射電極３８との絶縁性が確保される。
【０１４８】
なお、選択トランジスタＴＲ１（ＴＲ２）としては、ａ−ＳｉＴＦＴ、ポリＳｉＴＦＴ、有機ＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ等が使用可能である。構造もトップゲート、ボトムゲート構造共に可能である。
また、第１層間絶縁膜４２Ａ、４２Ｂ及び保護層４３は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、及び感光性アクリル樹脂により構成されていたが、上記以外の無機絶縁膜又は有機絶縁膜を用いてもよい。また、配線や絶縁膜の材料は上記に限らない。
また、第１画素電極３５Ａ及び第２画素電極３５Ｂを設けない構成とすることもできる。この場合は、接続電極４４ＡのうちコンタクトホールＨ１の底部に露出する部分と、接続電極４４ＢのうちコンタクトホールＨ２の底部に露出する部分とが、電気泳動層３２に電圧を印加する電極となる。
【０１４９】
［駆動方法］
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。
図２４は、第３実施形態に係る駆動方法におけるタイミングチャートである。図２５及び図２６は画素の動作説明図である。
【０１５０】
本実施形態の駆動方法のフローは、図１８に示したものと同様である。すなわち、本実施形態の駆動方法は、プリセットステップＳ２０と、画像表示ステップＳ１１と、電荷除去ステップＳ１２と、画像保持ステップＳ１３と、粒子再吸着ステップＳ１４と、粒子浮遊ステップＳ１５と、粒子制止ステップＳ１６と、電源オフ実行ステップＳ１７と、を有する。
図２４のタイミングチャートには、当該駆動方法を用いて、当該駆動方法を用いてグレー表示を行った後、画像保持動作と電源遮断動作とを実行する場合におけるデータ線６８、走査線６６への入力電位の遷移が示されている。
【０１５１】
なお、本実施形態においても、説明の簡単のために共通電極３７の電位Ｖcomがグランド電位であるとする。また、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに印加される電圧のうち、電圧ＶＨが正の最大値、電圧ＶＬが負の最大値である点も同様である。
【０１５２】
まず、プリセットステップＳ２０では、図２４に示すように、走査線６６が選択されている期間に、第１データ線６８Ａに負の電圧ＶＬが供給され、第２データ線６８Ｂには正の電圧ＶＨが供給される。そうすると、選択された画素４０において、選択トランジスタＴＲ１を介して第１画素電極３５Ａに電圧ＶＬが印加され、選択トランジスタＴＲ２を介して第２画素電極３５Ｂに電圧ＶＨが印加される。これにより、図２５（ａ）に示すように、正帯電の黒色粒子２７が第１画素電極３５Ａに引き寄せられ、吸着される一方、負帯電の黒色粒子２８は第２画素電極３５Ｂに引き寄せられ、吸着される。このような状態とされることで、画素４０は、黒色粒子２７、２８の移動量を制御することによる階調制御が可能なプリセット状態となる。
【０１５３】
図２５（ａ）に示す表示状態では、共通電極３７に黒色粒子２７、２８は吸着していないため、共通電極３７側から入射する外光Ｌは、透明な分散媒２１を透過して第１基板３０上の第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂ、又は反射電極３８に入射する。かかる光のうち、反射電極３８に入射した外光Ｌが、反射電極３８で反射され、共通電極３７を透過して外部へ射出される。よって、この状態で共通電極３７側から電気泳動層３２を見ると、反射光によって画素全体が白表示となる。
【０１５４】
次に、画像表示ステップＳ１１では、表示部５に対する画像の表示が行われる。
画像表示ステップＳ１１では走査線６６が逐次的に選択され、１つの走査線６６が選択されている期間に、表示階調に応じた画像信号が、選択された画素４０に入力される。本実施形態の場合、第１データ線６８Ａを介して第１画素電極３５Ａに画像信号電圧が入力されるとともに、第２データ線６８Ｂを介して第２画素電極３５Ｂにも画像信号電圧が入力される。これにより、表示部５の画素４０が、入力された画像信号に基づいてグレー表示、白表示、又は黒表示され、モノクロ画像又は中間調を含む画像が、表示部５に表示される。なお、第１画素電極３５Ａへの電圧印加と、第２画素電極３５Ｂへの電圧印加を異なるフィールドで行ってもよい。
【０１５５】
グレー表示される画素４０では、図２４に示すように、第１データ線６８Ａから第１画素電極３５Ａに電圧Ｖｈ１が印加される。この電圧Ｖｈ１は正の電圧であり、かつ電圧ＶＨ（正の最大値）よりも絶対値の小さい電圧である。また、第２データ線６８Ｂから第２画素電極３５Ｂに電圧Ｖｌ１が印加される。この電圧Ｖｌ１は負の電圧であり、かつ電圧ＶＬ（負の最大値）よりも絶対値の小さい電圧である。
【０１５６】
このような電圧Ｖｈ１、Ｖｌ１を第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに印加すると、プリセットステップＳ２０において第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに吸着されていた黒色粒子２８、２７のそれぞれ一部が、共通電極３７側へ引き寄せられ、図２５（ｃ）に示すように、分散媒２１中にも黒色粒子２７、２８が広く分布した状態となる。
【０１５７】
すなわち、第１画素電極３５Ａに吸着していた正帯電の黒色粒子２７のうち、一部の黒色粒子２７は共通電極３７に吸着され、他の一部の黒色粒子２７は分散媒２１中に浮遊した状態となり、さらに他の一部の黒色粒子２７は、第１画素電極３５Ａに吸着したままの状態となる。
同様に、第２画素電極３５Ｂに吸着していた負帯電の黒色粒子２８も、一部は共通電極３７に吸着され、他の一部は分散媒２１中に浮遊し、さらに他の一部は第２画素電極３５Ｂに吸着した状態となる。
【０１５８】
上記の状態の画素４０に外光Ｌが入射すると、共通電極３７の近傍又は分散媒２１中に位置する黒色粒子２７、２８に外光Ｌが一部吸収されるため、分散媒２１中に入射する外光Ｌが減少する。分散媒２１中に入射した外光Ｌのうち反射電極３８に入射した光は、反射電極３８で反射されて共通電極３７側の面から再び外部へ射出される。このときにも、共通電極３７の近傍又は分散媒２１中に位置する黒色粒子２７、２８により一部の光が吸収され、外部へ射出される光量が白表示の場合よりも少なくなる。その結果、画素４０がグレー表示される。
【０１５９】
図示は省略しているが、画像表示ステップＳ１１において白表示される画素４０では、走査線６６が選択されている期間に、第１データ線６８Ａから第１画素電極３５Ａに負の電圧ＶＬが印加され、第２データ線６８Ｂから第２画素電極３５Ｂに正の電圧ＶＨが印加される。これらの印加電圧は、プリセットステップＳ２０の全面白表示時に第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに印加された電圧と同一であるため、画素４０の状態は図２５（ａ）に示したプリセット状態から変化せず、画素４０は白表示を維持する。
【０１６０】
また、画像表示ステップＳ１１において黒表示される画素４０では、走査線６６が選択されている期間に、第１データ線６８Ａから第１画素電極３５Ａに正の電圧ＶＨが印加され、第２データ線６８Ｂから第２画素電極３５Ｂに負の電圧ＶＬが印加される。そうすると、図２５（ｂ）に示すように、第１画素電極３５Ａに吸着していた正帯電の黒色粒子２７と、第２画素電極３５Ｂに吸着していた負帯電の黒色粒子２８は、双方ともに共通電極３７に引き寄せられ、吸着される。この表示状態では、画素４０の共通電極３７側の面が黒色粒子２７、２８で覆われているため、外光Ｌは共通電極３７近傍で黒色粒子２７、２８に吸収されてしまい、反射光はほとんど発生しない。その結果、画素４０が黒表示されることになる。
【０１６１】
次に、電荷除去ステップＳ１２では、走査線６６が選択されている期間に、第１データ線６８Ａから第１画素電極３５Ａに、共通電極３７の電位Ｖcomと同一の電位（グランド電位）が入力され、第２データ線６８Ｂから第２画素電極３５Ｂにグランド電位が入力される。これにより、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂと、共通電極３７とが同電位となり、電気泳動層３２は電圧が印加されない状態となる。
なお、電荷除去ステップＳ１２は、画素４０に設けられた保持容量の電荷を除去するために実行されるものであり、画素４０に保持容量が設けられていない場合には実行しなくてもよい。
【０１６２】
次に、画像保持ステップＳ１３では、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂ、及び共通電極３７は、Ｖcomが印加された状態となる。これにより、電力を消費することなく表示画像が保持される。そして、画像保持ステップＳ１３の実行中に、図１８に示すように、電気泳動表示装置１００の電源遮断動作が開始されると、電源遮断ステップＳ１が実行される。一方、画像書き換え動作が開始された場合にはプリセットステップ２０に戻り、プリセットステップ２０〜電荷除去ステップＳ１２が実行される。
【０１６３】
本実施形態の電気泳動表示装置１２０においても、画像表示ステップＳ１１でグレー表示された画素４０には、図２５（ｃ）に示すように分散媒２１中に浮遊する黒色粒子２７、２８が存在する。そのため、画像保持ステップＳ１３において電気泳動層３２が電圧無印加状態とされると、図２５（ｄ）に示すように、グレー表示の画素４０から白表示又は黒表示の画素４０に向かって黒色粒子２７、２８が移動（拡散）する。その結果、図２６（ｅ）に示すように、グレー表示の画素４０内の黒色粒子２７、２８が減少し、白表示又は黒表示の画素４０内の黒色粒子２７、２８が増加する現象が生じる。このような黒色粒子２７、２８の偏在を電源遮断ステップＳ１を実行することにより解消することができ、焼き付きや残像を解消することができる。
【０１６４】
電源遮断ステップＳ１の具体的な動作は、先の実施形態とほぼ同様である。
まず、粒子再吸着ステップＳ１４において、全ての走査線６６が一括して選択されている期間に、図２４に示すように、第１データ線６８Ａを介して第１画素電極３５Ａに電圧ＶＬが印加され、第２データ線６８Ｂを介して第２画素電極３５Ｂに電圧ＶＨが印加される。これにより、図２６（ｆ）に示すように、全ての画素４０の黒色粒子２７、２８を画素電極３５のみに吸着した状態となる。
【０１６５】
次いで、粒子浮遊ステップＳ１５において、全ての走査線６６が一括して選択されている期間に、第１画素電極３５Ａに正の電圧である電圧Ｖｓｈが印加され、第２画素電極３５Ｂに負の電圧である電圧Ｖｓｌが印加される。電圧Ｖｓｈは正帯電の黒色粒子２７を第１画素電極３５Ａから脱離させるが、黒色粒子２７を共通電極３７に到達させることはできない大きさの電圧であり、グレー表示用の電圧Ｖｈ１よりも絶対値の小さい電圧である。また電圧Ｖｓｌは負帯電の黒色粒子２８を第２画素電極３５Ｂから脱離させるが、共通電極３７に到達させることはできない大きさの電圧であり、グレー表示用の電圧Ｖｌ１よりも絶対値の小さい電圧である。この動作により、図２６（ｇ）に示すように、画素電極３５に吸着している黒色粒子２７、２８それぞれの少なくとも一部を、分散媒２１中に浮遊させることができる。
【０１６６】
次いで、粒子制止ステップＳ１６において、全ての走査線６６が一括して選択されている期間に、第１画素電極３５Ａ、及び第２画素電極３５Ｂにグランド電位（電位Ｖcomと同じ電位）を入力する。これにより、電気泳動層３２に電圧が印加されない状態とすることで黒色粒子２７、２８の移動を停止させ、分散媒２１中に浮遊させた状態とする。その後、電源オフ実行ステップＳ１７により電気泳動表示装置１２０の電源を遮断する。
【０１６７】
本実施形態の駆動方法においても、上記の電源遮断ステップＳ１を実行することにより、電源遮断後に、黒色粒子２７、２８を分散媒２１中に浮遊させた状態で保持することができる。これにより、図２６（ｈ）に示すように、黒色粒子２７、２８を、それらの分散濃度が高い画素４０（白表示、黒表示されていた画素４０）から、分散濃度の低い画素４０（グレー表示されていた画素４０）へ移動させることができ、電気泳動層３２の全体で分散濃度を均一化することができる。その結果、画像表示ステップＳ１１や画像保持ステップＳ１３において生じた黒色粒子２７の偏りを解消することができ、焼き付きや残像が解消される。したがって、本実施形態の電気泳動表示装置１２０においても、先の実施形態と同様に高品位の表示を得ることができる。
【０１６８】
また本実施形態では、反対の極性の２種類の電気泳動粒子（黒色粒子２７、２８）を分散媒２１中に分散させた電気泳動層３２を用いているので、表示画像の明度の制御をより詳細に行うことができる。また、カラーの電気泳動粒子や分散媒２１と組み合わせた場合には、表示画像の彩度、色彩の制御をより詳細に行うことが可能である。
【０１６９】
また本実施形態では、粒子再吸着ステップＳ１４、粒子浮遊ステップＳ１５、及び粒子制止ステップＳ１６において、表示部５の全ての走査線６６を一括して選択することとしている。これにより、走査線６６を逐次的に選択する場合と比較して、粒子再吸着ステップＳ１４、粒子浮遊ステップＳ１５、及び粒子制止ステップＳ１６に要する時間を短縮することができ、高速な画像表示が可能となる。
なお、走査線６６の一括選択は、粒子再吸着ステップＳ１４、粒子浮遊ステップＳ１５、及び粒子制止ステップＳ１６のいずれか１つ又は２つのみで行ってもよい。
また、走査線６６を逐次的に選択して画像信号入力を行ってもよいのはもちろんである。このような駆動方法とすれば、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂへの印加電圧を画素４０毎に細かく制御することができる。
【０１７０】
また本実施形態においても、画素４０の平面領域に対応して反射電極３８が形成されており、反射電極３８で反射させた光を白表示光として用いている。これにより、明るい白表示が可能となり、電気泳動表示装置の視認性を改善することができる。また反射電極３８は、対向基板３１０側から見て選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２を覆うように形成することができるため、選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２への光入射を防止できるとともに、有効表示領域の拡大にも寄与する。
【０１７１】
なお、本実施形態の電気泳動表示装置において、表示部５に次の画像を表示させる場合には、図２４に示したプリセットステップＳ２０から電荷除去ステップＳ１２までの一連の動作が実行されるが、このときに、前画像の表示動作時に対して、第１画素電極３５Ａと第２画素電極３５Ｂの極性を入れ替えることが好ましい。すなわち、次画像の表示動作におけるプリセットステップＳ２０では、第１画素電極３５Ａに電圧ＶＨを印加し、第２画素電極３５Ｂには電圧ＶＬを印加することが好ましい。
【０１７２】
そうすると、図２７（ａ）に示すように、第１画素電極３５Ａに負帯電の黒色粒子２８が引き寄せられて吸着し、第２画素電極３５Ｂには正帯電の黒色粒子２７が引き寄せられて吸着する。すなわち、図２５（ａ）に示したプリセット状態に対して、黒色粒子２７、２８の吸着先の第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂが逆になる。この場合にも、黒色粒子２７、２８は第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに吸着されているため、画素４０は白表示される。
【０１７３】
このような駆動方法を採用することで、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂと、共通電極３７との間に直流電圧が印加されるのを防止することができ、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
プリセットステップＳ２０における第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂへの印加電圧の極性反転は、１回の画像表示動作毎に行ってもよく、複数回の画像表示動作毎に行ってもよい。
また、画像表示動作の態様に応じて極性反転の頻度を異ならせてもよい。例えば、同一の画像を連続して表示させる場合には、各々の画素４０の階調が固定され、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂと共通電極３７との間に直流電圧が印加されやすくなる。このような場合には、上記複数回の表示動作が行われる期間内に、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂへの印加電圧の極性反転を１回以上行うこととすればよい。
【０１７４】
また本実施形態において、プリセットステップＳ２０と、粒子再吸着ステップＳ１４とは同じ動作である。したがって、粒子再吸着ステップＳ１４を実行する毎に第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂへの印加電圧の極性反転を行ってもよく、複数回ごとに極性反転を行うこととしてもよい。
あるいは、プリセットステップＳ２０と粒子再吸着ステップＳ１４を区別せずに、これらを実行する毎に極性を反転させてもよい。すなわち、第１のプリセットステップＳ２０の後に粒子再吸着ステップＳ１４が実行され、その後に第２のプリセットステップＳ２０が実行される場合には、第１のプリセットステップＳ２０及び第２のプリセットステップＳ２０において第１画素電極３５Ａに正帯電の黒色粒子２７を吸着させ、これらのステップの間に実行される粒子再吸着ステップＳ１４では第１画素電極３５Ａに負帯電の黒色粒子２８を吸着させるようにしてもよい。
【０１７５】
また本実施形態では、反射電極３８はグランド電位に固定されているものとして説明したが、反射電極３８に任意の電位入力が可能な構成としてもよい。この場合に、例えば、粒子の移動を補助または粒子をはじくような電圧を反射電極３８に印加する構成とすることができる。
具体的には、例えば図２５（ａ）の白表示状態から図２５（ｂ）の黒表示状態に移行させる際に、第１のステップで、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂ、及び反射電極３８に、電圧ＶＨを印加する。すると、第１画素電極３５Ａに吸着している正帯電の黒色粒子２７が引きはがされて共通電極３７へ移動する。このとき、第２画素電極３５Ｂ及び反射電極３８も電圧ＶＨに保持されているため、より円滑かつ高速に黒色粒子２７を移動させることができる。
その後、第２のステップで、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂ、反射電極３８に、電圧ＶＬを印加する。すると、第２画素電極３５Ｂに吸着している負帯電の黒色粒子２８が引きはがされて共通電極３７へ移動する。このときにも、第１画素電極３５Ａ、反射電極３８との反発作用により黒色粒子２８の移動が促進される。
【０１７６】
なお、本実施形態においても、先の第１実施形態と同様の変更を加えることができる。
【０１７７】
（変形例）
上述した電気泳動表示装置の駆動方法は、先に記載の構成にのみ適用されるものではなく、種々の構成の電気泳動表示装置に適用することができる。以下にいくつかの変形例を示し、図面を参照しつつ説明する。
【０１７８】
［第１変形例］
図２８は、同一の基板に画素電極３５と共通電極３７Ａの双方が形成された構成を備えた電気泳動表示装置において、本発明の駆動方法を適用した場合の動作説明図である。図２８において、（ａ）は黒表示、（ｂ）は白表示、（ｃ）はグレー表示、（ｄ）は粒子浮遊状態の画素４０を示している。
【０１７９】
図２８に示す電気泳動表示装置では、一方の基板（素子基板）に、画素電極３５と、共通電極３７Ａとが形成されている。
画素電極３５は、アルミニウム等の光反射性を有する金属からなる電極、あるいはアルミニウム等からなる反射層上にＩＴＯ等からなる透明導電膜を積層した電極とされる。
共通電極３７Ａは、複数の画素４０に共通の電極であり、画素４０の表示領域外に配置されている。共通電極３７Ａは、例えば画素電極３５と共通の材料を用いて形成される。他方の基板（対向基板）には電極は形成されていない。
電気泳動層３２は分散媒２１中に１種類の正帯電の黒色粒子２７を分散させた構成である。
【０１８０】
上記構成を備えた電気泳動表示装置において、画素４０を黒表示させるには、例えば共通電極３７Ａにグランド電位を入力した状態で、図２８（ａ）に示すように、負の電圧ＶＬを印加する。そうすると、正帯電の黒色粒子２７が画素電極３５に引き寄せられ、吸着する。この状態では光反射性を有する画素電極３５が黒色粒子２７で覆われているため、画素４０に入射した外光は黒色粒子２７で吸収され、反射光はほとんど生じない。これにより、画素４０が黒表示となる。
【０１８１】
一方、図２８（ｂ）に示す白表示では、画素電極３５に正の電圧ＶＨが印加される。そうすると、正帯電の黒色粒子２７が相対的に低電位の共通電極３７Ａに引き寄せられ、共通電極３７Ａ上に吸着する。この状態の画素４０では、分散媒２１を透過して画素電極３５に入射する外光Ｌが、画素電極３５で反射されて外部に射出されるので、白表示として視認される。
【０１８２】
図２８（ｂ）に示す白表示状態（プリセット状態）から、図２８（ｃ）に示すように、画素電極３５に電圧Ｖｌを印加すると、画素４０はグレー表示となる。電圧Ｖｌは負の電圧であり、かつ黒表示時に画素電極３５に印加される電圧ＶＬよりも絶対値の小さい電圧である。このような電圧Ｖｌを画素電極３５に印加すると、共通電極３７Ａ上に吸着している黒色粒子２７の一部が画素電極３５に引き寄せられて吸着する一方、他の一部の黒色粒子２７は分散媒２１中に浮遊した状態となり、さらに他の一部の黒色粒子２７は共通電極３７Ａ上に残ったままになる。
このような状態の画素４０では、黒色粒子２７は画素電極３５の表面を部分的に覆った状態であるため、図２８（ｂ）に示した白表示時よりも反射率が低くなり、グレー表示として視認される。
【０１８３】
図２８（ｃ）に示すように、本例の電気泳動表示装置においても、グレー表示動作によって分散媒２１中に浮遊する黒色粒子２７が発生する。この浮遊する黒色粒子２７を長時間放置すると、先の実施形態の電気泳動表示装置と同様に、画素４０間で黒色粒子２７の移動が生じる。したがって、本例の電気泳動表示装置においても、粒子浮遊ステップを有する本発明の駆動方法を好適に用いることができる。
【０１８４】
具体的には、電気泳動表示装置の電源を遮断する電源遮断ステップにおいて以下の動作を実行する。
まず、粒子再吸着ステップとして、図２８（ａ）と同様に、画素電極３５に電圧ＶＬを印加する動作を実行する。これにより、画素４０内の全ての黒色粒子２７を画素電極３５に吸着させる。
次いで、図２８（ｄ）に示すように、画素電極３５に正の電圧Ｖｓを印加する。電圧Ｖｓは、画素電極３５に吸着している黒色粒子２７を脱離させるが、共通電極３７Ａまでは到達させることができない大きさの電圧である。このような電圧Ｖｓを画素電極３５に印加することで、画素電極３５に吸着している黒色粒子２７を分散媒２１中に浮遊させることができる。
その後、電源オフ実行ステップにより、電気泳動表示装置の電源を遮断する。
【０１８５】
以上の動作を実行することにより、電源オフ期間中に黒色粒子２７を分散媒２１中に浮遊させた状態で保持することができる。黒色粒子２７は、分散媒２１中の分散濃度の差異を解消するように電気泳動層３２内に均一に分散されるので、画像表示動作によって生じる黒色粒子２７の偏りを解消することができる。その結果、焼き付きや残像の発生を抑えることができる。
【０１８６】
［第２変形例］
図２９は、電気泳動粒子が１種類のみである場合の複数の構成例を示す図である。
【０１８７】
図２９（ａ）に示す例は、対向基板側にカラーフィルターＣＦが設けられるとともに、黒色の分散媒２１に正帯電の白色粒子２７Ｗを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。
本例では、共通電極３７上にカラーフィルターＣＦが形成されている。カラーフィルターＣＦは、例えば、３色（Ｒ、Ｇ，Ｂ）のカラーフィルターを画素４０毎に配列した構成とすることができ、シアンやイエローを含む４色以上のカラーフィルターとしてもよい。
このようにカラーフィルターＣＦを備えた構成とすることにより、カラー表示の電気泳動表示装置とすることができる。
【０１８８】
なお、カラーフィルターＣＦは顔料タイプでも染料タイプでもよい。また、カラーフィルターＣＦ上に共通電極３７が形成された構成としてもよい。また電気泳動層３２を、透明な分散媒２１中に黒色粒子２７が分散された構成としてもよい。
【０１８９】
図２９（ｂ）に示す例は、黒色の分散媒２１に正帯電の白色粒子２７Ｗを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、画素電極３５に白色粒子２７Ｗを吸着した状態で画素４０が黒表示され、共通電極３７へ移動させる白色粒子２７Ｗの量を制御することにより、画素４０の表示階調を制御することができる。
【０１９０】
図２９（ｃ）に示す例は、赤色の分散媒２１に正帯電の黒色粒子２７を分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、画素電極３５に黒色粒子２７を吸着した状態で画素４０が赤表示され、共通電極３７へ移動させる黒色粒子２７の量を制御することにより、画素４０の表示階調（赤〜暗い赤〜黒）を制御することができる。
なお、分散媒と電気泳動粒子の色の組み合わせは一例であり、任意の色の分散媒と電気泳動粒子とを組み合わせて用いることができる。
【０１９１】
図２９（ｄ）に示す例は、透明な分散媒２１中に、正帯電の黒色粒子２７と、無帯電の赤色粒子２６Ｒとを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、画素電極３５に黒色粒子２７を吸着した状態で、赤色粒子２６Ｒの散乱光によって画素４０が赤表示され、共通電極３７へ移動させる黒色粒子２７の量を制御することにより、画素４０の表示階調（赤〜暗い赤〜黒）を制御することができる。
なお、分散媒と電気泳動粒子の色の組み合わせは一例であり、任意の色の分散媒と電気泳動粒子とを組み合わせて用いることができる。
【０１９２】
［第３変形例］
図３０は、電気泳動粒子が２種類である場合の複数の構成例を示す図である。
【０１９３】
図３０（ａ）は、マゼンタの分散媒２１に、負帯電のシアン粒子２８Ｃと、正帯電のイエロー粒子２７Ｙとを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、第１画素電極３５Ａにイエロー粒子２７Ｙを吸着させ、第２画素電極３５Ｂにシアン粒子２８Ｃを吸着させた状態（プリセット状態；マゼンタ表示）から、第１画素電極３５Ａ及び第２画素電極３５Ｂに対して、吸着粒子を共通電極３７側へ移動させる電圧を印加し、シアン粒子２８Ｃとイエロー粒子２７Ｙとを共通電極３７へ吸着させる。
共通電極３７へ吸着させるシアン粒子２８Ｃとイエロー粒子２７Ｙの量を制御することで、画素４０をフルカラー表示させることができる。
【０１９４】
図３０（ｂ）は、緑色の分散媒２１に、負帯電の赤色粒子２８Ｒと、正帯電の青色粒子２７Ｂとを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに赤色粒子２８Ｒ及び青色粒子２７Ｂを吸着させた状態（プリセット状態；緑色表示）から、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに吸着粒子を共通電極３７側へ移動させる電圧を印加し、共通電極３７へ吸着させる赤色粒子２８Ｒと青色粒子２７Ｂの量を制御することで、画素４０をフルカラー表示させることができる。
【０１９５】
図３０（ｃ）は、透明な分散媒２１に、負帯電のシアン粒子２８Ｃと、正帯電のイエロー粒子２７Ｙと、無帯電のマゼンタ粒子２６Ｍとを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂにシアン粒子２８Ｃ及びイエロー粒子２７Ｙを吸着させた状態（プリセット状態；マゼンタ表示）から、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに吸着粒子を共通電極３７側へ移動させる電圧を印加し、共通電極３７へ吸着させるシアン粒子２８Ｃとイエロー粒子２７Ｙの量を制御することで、画素４０をフルカラー表示させることができる。図３０（ａ）に示した構成と異なるのは、プリセット状態のマゼンタ表示が、マゼンタ粒子２６Ｍの散乱光により実現される点である。
【０１９６】
図３０（ｄ）は、透明の分散媒２１に、負帯電の赤色粒子２８Ｒと、正帯電の青色粒子２７Ｂと、無帯電の緑色粒子２６Ｇとを分散させた電気泳動層３２を備えた電気泳動表示装置である。この構成では、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに赤色粒子２８Ｒ及び青色粒子２７Ｂを吸着させた状態（プリセット状態；緑色表示）から、第１画素電極３５Ａ、第２画素電極３５Ｂに吸着粒子を共通電極３７側へ移動させる電圧を印加し、共通電極３７へ吸着させる赤色粒子２８Ｒと青色粒子２７Ｂの量を制御することで、画素４０をフルカラー表示させることができる。図３０（ｂ）に示した構成と異なるのは、プリセット状態の緑色表示が、緑色粒子２６Ｇの散乱光により実現される点である。
【０１９７】
［第４変形例］
図３１、図３２は、第４変形例の電気泳動表示装置の表示部を示す概略図である。
図３１（ａ）に示す電気泳動表示装置では、画素４０が縦横に配列された表示部５に、電気泳動層３２を４画素〜６画素に相当する面積の領域毎に区画する隔壁４００が設けられている。
一方、図３１（ｂ）に示す電気泳動表示装置では、表示部５を２画素分程度の面積を有する領域毎に区画する隔壁４０１が設けられている。
図３２に示す電気泳動表示装置では、画素４０がマトリクス状に配列された表示部５を、画素４０の各列毎に区画する平面視ストライプ状の隔壁４０２が設けられている。隔壁４０２は、複数列毎に形成されていてもよく、表示部５を各行毎又は複数行毎に区画するストライプ状のものであってもよい。
【０１９８】
先に述べた各実施形態及び変形例では、電気泳動層３２がカプセルや隔壁で仕切られていない構成の電気泳動表示装置について説明したが、電気泳動粒子の濃度分布に起因する粒子の偏在の課題は、図３１及び図３２に示す構成の電気泳動表示装置においても生じうる。分散媒２１中に浮遊する電気泳動粒子の量は画素４０の表示階調に依存するため、隔壁４００、４０１、４０２により区画された領域が画素４０よりも大きい場合には、当該領域内で粒子濃度の差異が生じ、電気泳動粒子の移動が生じてしまうからである。これは、隔壁４００、４０１、４０２がカプセルである場合も同様である。
【０１９９】
したがって、図３１及び図３２に示すように、１画素よりも大きい領域を区画する隔壁４００、４０１、４０２を備えた電気泳動表示装置においても、粒子浮遊ステップを有する本発明の駆動方法を好適に用いることができ、これにより残像が抑制された高品位の表示を得ることができる。
【０２００】
［その他］
さらに、上記各変形例に挙げた以外の構成も適宜採用することができる。
【０２０１】
上記各実施形態及び変形例では、帯電粒子（電気泳動粒子）の数（種類）と、帯電粒子を駆動する画素電極３５（３５ｓ、３５Ａ、３５Ｂ）の数（種類）が一致している場合について説明した。すなわち、帯電粒子が１種類の場合には、画素４０内に１つの画素電極３５又は同電位が入力される複数の画素電極３５ｓが設けられている構成とし、帯電粒子が２種類の場合には、画素４０内に互いに独立に駆動される第１画素電極３５Ａと第２画素電極３５Ｂとが設けられている構成とした。これは、上記構成の電気泳動表示装置では、粒子浮遊動作に際して、一方の電極から電気泳動粒子を浮遊させればよいため、電気泳動粒子の分散均一化動作に有利なためである。
ただし、例えば負帯電の白色粒子と、正帯電の黒色粒子を画素電極３５と共通電極３７との間で入れ替えながら表示を行う構成（帯電粒子が２種類であり、画素４０内に１つの画素電極３５が設けられている構成）であっても、本発明の駆動方法を適用することは可能である。そして、分散媒中に２種類の帯電粒子の少なくとも一部を浮遊させることができれば、浮遊した粒子の割合に応じた分散均一化効果を得ることが可能である。
【０２０２】
また、上述した粒子再吸着ステップＳ１４、粒子浮遊ステップＳ１５、粒子制止ステップＳ１６は連続した各１フィールドの時間内での動作であることを前提に説明してきたがそれに限らない。例えば粒子再吸着に要する時間が長い場合は粒子再吸着ステップＳ１４を複数フィールドに渡って設けてもよい。その複数フィールドの間に、画素電極３５ｓ、３５Ａ、３５Ｂに対して電圧を複数回書き込んでもよいし、１回だけの書き込みでもよい。また、各ステップ間にその時の状態を維持するホールドステップを入れてもよい。
さらに電荷除去ステップＳ１２、粒子制止ステップＳ１６は、それぞれ画像表示ステップＳ１１、粒子浮遊ステップＳ１５で生じさせた粒子の移動をそれ以上進行させないために適用するが、支障となる移動が発生しないなら適用しなくても良い。
また、粒子再吸着ステップＳ１４、粒子浮遊ステップＳ１５において全画素を一括選択して駆動することとしたが、走査線６６を順次選択して駆動しても良い。
【０２０３】
また、動画のように連続して表示を切り替える場合は、画像消去ステップ（プリセットステップ）と画像表示ステップの繰り返しを行なうことで表示画面の早い切り替えを行うことができる。この場合には最後の画像を書いた後に電荷除去以降のステップを行なう。
【０２０４】
第１基板３０及び第２基板３１としては、ＰＥＴ基板以外の有機絶縁基板を用いることもできる。また薄ガラス等の無機ガラス基板のほか、無機材料と有機材料の複合基板を用いることもできる。
【０２０５】
また画素構造において、画素電極３５（３５ｓ、３５Ａ、３５Ｂ）、共通電極３７（３７Ａ）、及びその他の層の膜厚、材料等も、先に記載のものに限定されない。画素電極３５ｓ、３５Ａ、３５Ｂの平面視における形状は円である必要はなく、多角形、楕円形等でもよい。また、画素電極３５ｓ、３５Ａ、３５Ｂを設けず、接続電極４４、４４Ａ、４４Ｂのうち、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールＨ１、Ｈ２の底部に露出する部分を画素電極として機能させる構成としてもよい。
【０２０６】
また、分散媒２１が画素電極３５（３５ｓ、３５Ａ、３５Ｂ）や共通電極３７（３７Ａ）、保護層４３等に直接接しないようにそれらの間に薄膜層を用いてもよい。これは帯電粒子が電界による吸着と離脱を確実に行なえるようにするためにも用いられる。この薄膜層に用いる材料は有機膜でも無機膜でも良い。
【０２０７】
また、分散媒２１は液体でなく、気体、真空でも良い。
分散媒２１としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。
例えば、水（蒸留水、純水、イオン交換水等）、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ペンタン等の脂肪族炭化水素類、シクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエンのような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類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、カルボン酸塩、流動パラフィンなどの鉱物油類、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等の植物油類、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系液体またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
【０２０８】
また、分散媒中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、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カップリング剤の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
【０２０９】
電気泳動粒子としての帯電粒子には、それぞれいかなるものをも用いることができる。特に限定はされないが、染料粒子、顔料粒子、樹脂粒子、セラミックス粒子、金属粒子、電子粉流体、金属酸化物粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有する。
電気泳動粒子の平均粒径は、特に限定されないが、０．０１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０２〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
【０２１０】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン、硫化亜鉛、亜鉛華等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、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、インダスレンブルー、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、フェロシアン化第二鉄等のシアン色顔料、あるいは無機酸化鉄等のマゼンタ色顔料等が挙げられる。無機顔料、有機顔料を用いることもできる。れらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記顔料の代わりに染料を用いて染料粒子を構成することもできる。この場合は白色顔料に染料を混入させても良いし、着色の顔料と混ぜて用いてもよい。例えばカルボニウム系のマゼンタ等の染料を用いることもできる。
【０２１１】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ロジン樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、スチレンとアクリロニトリルを共重合したＡＳ樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０２１２】
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
【０２１３】
また、このような電気泳動粒子の分散媒２１中における分散性を向上させることを目的に、各粒子の表面に、分散媒２１と相溶性の高い高分子を物理的に吸着させたり、化学的に結合させたりすることができる。これらの中でも、電気泳動粒子の表面からの離脱着の問題から、高分子が化学的に結合しているものが特に好ましい。かかる構成とすれば、電気泳動粒子の見かけの比重が小さくなる方向に作用して、電気泳動粒子の分散媒での親和性、すなわち分散性を向上させることができる。
【０２１４】
このような高分子としては、例えば、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基を有する高分子、電気泳動粒子と反応性を有する基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子、および、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子等が挙げられる。
【０２１５】
上述したような高分子において、電気泳動粒子と反応性を有する基としては、例えば、エポキシ基、チオエポキシ基、アルコキシシラン基、シラノール基、アルキルアミド基、アジリジン基、オキサゾン基、およびイソシアネート基等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を選択して用いることができるが、用いる電気泳動粒子の種類等に応じて、選択するようにすればよい。
【０２１６】
（電子機器）
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図３３は、本発明の電気泳動表示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３３（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（電子機器）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、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。
【０２１７】
図３３（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（電子機器）１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。
【０２１８】
図３３（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（電子機器）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、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。
【０２１９】
例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示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。
【０２２０】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、高品位の表示手段を備えた電子機器となる。
【０２２１】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２２２】
５…表示部、２１…分散媒、２７…黒色粒子（電気泳動粒子）、３０…第１基板、３１…第２基板、３２…電気泳動層（電気泳動素子）、３５，３５ｓ…画素電極（第１電極）、３５Ａ…第１画素電極（第１電極）、３５Ｂ…第２画素電極（第１電極）、３７…共通電極（第２電極）、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、７０…コントローラ（制御部）、１００，１１０，１２０…電気泳動表示装置、Ｓ１…電源遮断ステップ、Ｓ１１…画像表示ステップ、Ｓ１４…粒子再吸着ステップ、Ｓ１５…粒子浮遊ステップ、Ｓ１６…粒子制止ステップ、１０００…電子ブック（電子機器）、１１００…腕時計（電子機器）、１２００…電子ペーパー（電子機器）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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