(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配した電極により各画素において電圧を印加し、金属を析出、溶解させて画像を表示するに際し、
金属を析出させる所定の画素に選択的に析出過電圧である閾値電圧以上の電圧を加えて所定の画素に核となる結晶を析出させるステップと、
全画素に上記閾値電圧より低い電圧を同時に加えて、上記核が析出された所定の画素に金属を追加析出させ、画素への書き込みを行うステップと、
上記画素への書き込みを行った後、さらに上記閾値電圧より低い電圧を加えて、書き込み状態を保持するステップと
を含む表示素子の駆動方法。
【請求項２】
上記書き込み状態を保持するための電圧は、消去電圧が加えられるまで間欠的に加える
請求項１記載の表示素子の駆動方法。
【請求項３】
上記書き込み状態を保持するための電圧は、所定のパルス幅で加える
請求項２記載の表示素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の析出・溶解により表示を行う表示素子の駆動方法に関するものであり、いわゆる電子ペーパーに適した表示素子の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネットワークの普及に伴い、これまで印刷物の形態で配布されていた文書類が、いわゆる電子書類の形態で配信されるようになってきている。さらに、書籍や雑誌なども、いわゆる電子出版の形で提供される場合が多くなりつつある。これらの情報を閲覧するために、従来、コンピュータのＣＲＴ（cathode ray tube）や液晶ディスプレイから読み取ることが広く行われている。
【０００３】
しかしながら、上記ＣＲＴのような発光型のディスプレイでは、人間工学的理由から疲労が著しく、長時間の読書などには耐えられないことが指摘されている。また、液晶ディスプレイのような受光型のディスプレイであっても、蛍光管特有のちらつきから、同様に読書には向かないとされている。さらに、いずれも読む場所がコンピュータの設置場所に限られるという難点がある。
【０００４】
近年、バックライトを使用しない反射型液晶ディスプレイも実用になっているが、液晶の無表示（白色表示）における反射率は３０〜４０％であり、これは紙への印刷物の反射率（ＯＡ用紙及び文庫本の反射率７５％、新聞紙の反射率５２％）に比べて著しく視認性が悪い。また、反射板によるぎらつきなどから疲労が生じやすく、これも長時間の読書に耐え得るものではない。
【０００５】
そこで、これらの問題点を解決するために、いわゆるペーパーライクディスプレイ、あるいは電子ペーパーと呼ばれるものが開発されつつある。これらは主に電気泳動法により着色粒子を電極間で移動させるか、二色性を有する粒子を電場で回転させることにより着色させている。しかしながら、これらの方法では、粒子間の隙間が光を吸収し、その結果としてコントラストが悪くなり、また、駆動する電圧を１００Ｖ以上にしなければ実用上の書き込み速度（１秒以内）が得られないという難点がある。
【０００６】
これらの表示方式のディスプレイに対して、電気化学的な作用に基づき発色を行う電気化学表示素子（エレクトロクロミックディスプレイ：ＥＣＤ）は、コントラストの高さという点で上記方式のディスプレイに比べて優れており、例えば調光ガラスや時計用のディスプレイとして既に実用化されている。ただし、調光ガラスや時計用ディスプレイは、そもそもマトリクス駆動の必要が無いことから、そのままでは電子ペーパーのようなディスプレイ用途には適さない。また、一般的に黒色の品位に劣り、反射率も低いレベルに止まっている。
【０００７】
また、電子ペーパーのようなディスプレイにおいては、その用途上、太陽光や室内光に晒され続けることになるが、上記調光ガラスや時計用ディスプレイにおいて実用化されているような電気化学表示素子では、黒色の部分を形成するために有機材料が使用されており、耐光性の点で問題が生ずる。一般に、有機材料は耐光性に乏しく、長時間使用した場合には褪色して黒色濃度が低下する。
【０００８】
このような技術的な課題を解決するために、色の変化を行う材料として金属イオンを用いた電気化学表示素子が提案されている。この電気化学表示素子では、高分子電解質層に金属イオンを混入しておき、電気化学的な酸化・還元により金属を析出・溶解させ、これに伴う色の変化を利用して表示を行う。ここで、例えば高分子電解質層に着色材を含有させておけば、色の変化が生じた場合のコントラストを高くすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記金属の析出・溶解により表示を行う電気化学表示素子においては、析出過電圧である閾値電圧を利用して表示を行う。各画素において、マトリクス状に配した電極間に閾値電圧を越えるマイナス電圧を加えると金属が析出し、プラス電圧を加えると金属が溶解する。
【００１０】
しかしながら、上記閾値電圧を利用して選択的に金属を析出させて表示を行う方式では、金属の析出にある程度の時間を要することから、応答速度の点で課題を残している。例えば、パネル全体を表示させるためには、析出応答時間と電極本数とを掛け合わせた時間を要し、電極本数が増えれば増えるほど表示に時間がかかることになる。実験から析出応答時間として０．３秒程度必要なことがわかっており、例えば電極本数を１００本とすると、一画面を表示するために必要な時間は、概ね３０秒ということになる。
【００１１】
また、上記電気析出型の表示素子において、各画素は、金属の析出以前には主にキャパシタとしての特性が強く、析出に伴って抵抗値が小さくなるという特性を持っている。したがって、画素に十分な金属の析出があると、電極間に多くの電流が流れて電位降下が大きくなり、その結果、金属の析出により低抵抗となった画素に不要な電流が流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下する等の問題がある。
【００１２】
さらに、上記電気析出型の表示素子では、時間の経過とともに表示コントラストが低下する傾向にあり、その対策も望まれる。
【００１３】
本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発明は、電気析出型の表示素子において、表示に要する時間を短くすることが可能な駆動方法を提供することを目的とする。また、本発明は、クロストークの無い正確な析出表示が可能な駆動方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、電気析出型の表示素子において、画像を長時間維持し続けることが可能な駆動方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の表示素子の駆動方法は、マトリクス状に配した電極により各画素において電圧を印加し、金属を析出、溶解させて画像を表示するに際し、金属を析出させる所定の画素に選択的に析出過電圧出過電圧である閾値電圧以上の電圧を加えて所定の画素に核となる結晶を析出させるステップと、全画素に閾値電圧より低い電圧を同時に加えて、核が析出された所定の画素に金属を追加析出させ、画素への書き込みを行うステップと、画素への書き込みを行った後、さらに閾値電圧より低い電圧を加えて、書き込み状態を保持するステップとを含むものである。これにより、表示時間の短縮や、表示状態の維持等が実現される。
【００１６】
先にも述べた通り、アドレス駆動時に金属の析出を完了しようとすると、画素毎に析出に長時間を要し、特に走査線の本数（電極数）が増えれば増えるほど表示に時間がかかる。これに対して、核となる結晶を析出させるだけであれば、書き込みを完了する場合に比べて遙かに短時間で済み、アドレスに要する時間が大幅に短縮される。金属を追加析出させる電圧は、全ての走査線に同時に印加することができ、これに要する時間も短くて済む。このように、本発明においては、高速アドレスと一括析出の組み合わせにより、表示に要する全体の時間が短くなる。
【００１７】
また、上記方法によった場合、金属の析出が不十分で画素の抵抗値が高い状態でパネル全体のアドレスが行われるため、電極抵抗による電位降下が少なくなり、画素に正確なアドレス電圧が印加されることになる。その結果、クロストークの無い正確な析出表示が実現される。
【００１９】
金属の析出、溶解により表示を行う表示素子は、ある程度の表示メモリー性を持っており、数十分から数時間程度、表示を保持することができる。ただし、時間の経過と共に表示コントラストが低下していく傾向にある。上記のように、画素への書き込み（金属の析出）の後、任意のタイミングで析出過電圧である閾値電圧より低い電圧を加えると、一度金属が析出した画素においてのみ再析出が行われ、当初の表示状態が維持される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した表示素子の駆動方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
駆動方法の説明に先立って、先ず、本発明が対象とする表示素子（表示装置）の構成例について説明する。
【００２２】
本例の表示装置は、電気析出特性を利用して金属の析出、溶解により表示が行われる電気化学表示装置であり、単純マトリクス駆動方式により駆動されるものである。したがって、駆動電極は、第１の電極群Ｘ１，Ｘ２・・・と、これとは直交する第２の電極群Ｙ１，Ｙ２・・・とからなり、これらが互いに交差して格子状に配列されている。図１及び図２は、その具体的構造を示すものであり、透明基板１上に第１の電極群に相当するストライプ状の透明コラム電極２が形成されている。また、これと対向して第２の電極群に相当するストライプ状の対極（ロウ電極）４が形成されたベース基板３が配され、これらが高分子電解質層５を介して重ね合わされている。上記透明コラム電極２やロウ電極４は、画素数に応じて所定の本数形成されており、これらの交点が画素となる。
【００２３】
上記の構成において、透明基板１には、石英ガラス板、白板ガラス板等の透明ガラス基板を用いることが可能であるが、これに限定されず、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のセルロースエステル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素ポリマー、ポリオキシメチレン等のポリエーテル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン、及びポリイミド−アミドやポリエーテルイミド等のポリイミドを例として挙げることができる。これら合成樹脂を支持体として用いる場合には、容易に曲がらないような剛性基板とすることも可能であるが、可撓性を持ったフィルム状の基板とすることも可能である。
【００２４】
透明コラム電極２には、例えばＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2の混合物、いわゆるＩＴＯ膜や、ＳｎＯ2またはＩｎ２Ｏ3をコーティングした膜を用いることが好ましい。これらＩＴＯ膜やＳｎＯ2またはＩｎ２Ｏ3をコーティングした膜にＳｎやＳｂをドーピングしたものでも良く、ＭｇＯやＺｎＯ等を用いることも可能である。
【００２５】
一方、高分子電解質層５に用いるマトリクス（母材）用高分子としては、骨格ユニットがそれぞれ−(C−C−O)n−、−(C−C−Ｎ)n−、−(C−C−Ｓ)n−で表されるポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリエチレンスルフィドが挙げられる。これらを主鎖構造として、枝分があってもよい。また、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニリデンクロライド、ポリカーボネート等も好ましい。
【００２６】
高分子電解質層５を形成する際には、前記マトリクス高分子に所要の可塑剤を加えるのが好ましい。好ましい可塑剤としては、マトリクス高分子が親水性の場合には、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコールおよびこれらの混合物等が好ましく、疎水性の場合にはプロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、スルフォラン、ジメトキシエタン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルフォルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドンおよびこれらの混合物等が好ましい。
【００２７】
高分子電解質層５は、前記マトリクス用高分子に電解質を溶解せしめて形成されるが、電解質としては、表示のための発色材料として機能する金属塩の他、四級アンモニウムハライド（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルカリ金属ハライド（ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＮａＣｌ，ＮａＢｒ，ＮａＩ等）、シアン化アルカリ金属塩、チオシアン化アルカリ金属塩等を挙げることができ、これらから選ばれた少なくとも１種類の支持電解質を含有したものを電解質として溶解せしめる。ここで、表示のための発色材料として機能する金属塩を構成する金属イオンとしては、ビスマス、銅、銀、リチウム、鉄、クロム、ニッケル、カドミウム等を挙げることができ、これらを単独、若しくは組み合わせて用いる。金属塩としては、これら金属の任意の塩を用いればよく、銀塩を例にすれば、硝酸銀、ホウフッ化銀、ハロゲン化銀、過塩素酸銀、シアン化銀、チオシアン化銀等を挙げることができる。
【００２８】
また、高分子電解質層５は、コントラストを向上させるために、着色材を添加してもよい。金属の析出による着色が黒色の場合には、背景色としては白色とすることが好ましく、白色の隠蔽性の高い材料を着色材として導入することが好ましい。このような材料としては、着色用の白色粒子を用いることができ、着色用の白色粒子としては、二酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等を使用することができる。
【００２９】
このとき、白色顔料を混ぜる割合としては、無機粒子による場合、約１〜２０重量％が好ましく、より好ましくは約１〜１０重量％であり、さらに好ましくは約５〜１０重量％である。このような割合に規制するのは、酸化チタンなどの白色顔料は、高分子への溶解性はなく分散するだけであって、混合する割合が増えると、白色顔料が凝集する結果、光学濃度が不均一になってしまうからである。また、白色顔料にはイオン導電性がないため、混合割合の増加は高分子電解質の導電性の低下を招く。両者を考慮すると、混合割合の上限はおよそ２０重量％である。
【００３０】
上記のように無機粒子を着色材として高分子電解質層５に混入する場合、高分子電解質層５の厚さは１０〜２００μｍとすることが好ましく、より好ましくは１０〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。高分子電解質層５は、薄い方が電極間の抵抗が小さくなるので発色、消色時間の短縮や消費電力の低減に繋がり好ましい。しかしながら、高分子電解質層５の厚さが１０μｍ未満になると、機械的強度が低下して、ピンホールや亀裂が生ずる等の不都合が発生する。また、高分子電解質層５の厚さがあまり薄い場合には、結果として上記無機粒子の混入量が少なくなり、白色性（光学濃度）が十分でなくなる虞れがある。
【００３１】
なお、高分子電解質層５に混入する着色材として色素を用いる場合、着色材を混入する割合としては、１０重量％以下であってもよい。これは、色素の発色効率が無機粒子に比べて遙かに高いためである。したがって、電気化学的に安定した色素であれば、少ない量でも十分なコントラストを得ることができる。かかる色素としては、例えば油溶性染料が好ましい。
【００３２】
背面側に設けられるベース基板３は、必ずしも透明である必要はなく、ロウ電極４を確実に保持できる基板やフィルム等を用いることができる。例示すると、石英ガラス板、白板ガラス板等のガラス基板、セラミック基板、紙基板、木材基板を用いることが可能である。勿論、これに限定されず、合成樹脂基板等も使用可能である。合成樹脂基板としては、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のセルロースエステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンーコヘキサフルオロプロピレン等のフッ素ポリマー、ポリオキシメチレン等のポリエーテル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン、及びポリイミド−アミドやポリエーテルイミド等のポリイミドを例として挙げることができる。これら合成樹脂をベース基板として用いる場合には、容易に曲がらないような剛性基板とすることも可能であるが、可撓性を持ったフィルム状の基板とすることも可能である。
【００３３】
ロウ電極４には、導電材料、例えば金属材料を使用することができる。ただし、このロウ電極４を構成する金属と透明コラム電極２上に析出する金属の電位差が大きいと、着色状態において電荷が電極上に蓄積され、電荷の移動が起こって意図しない画素が着色されてしまう虞れがある。特に、電位差が金属が析出する際の析出過電圧（単純マトリクス駆動の閾値）を越えると、前記着色が起こる可能性が生ずる。そこで、ロウ電極４には、発色材料として析出する金属との電位差が析出過電圧（閾値）未満となるような金属を選択することが望ましい。理想的には、ロウ電極４の金属材料として、発色材料に用いた金属イオンのイオン化前の状態（金属状態）のものを用いる。すなわち、例えば、銀の析出・溶解を利用する場合にはロウ電極４に銀を用いるというように、ロウ電極４には析出・溶解する金属と同一の金属を用いる。これによって、透明コラム電極２上に金属が析出した状態で上記電位差が生ずることがなくなる。
【００３４】
以上が電気析出特性を利用した表示装置の構成であるが、次に、この表示装置の駆動方法について説明する。
【００３５】
電気析出特性を利用した表示装置において、例えば図３に示すような三角波電圧をコラム電極−ロウ電極間に印加した場合、図４に示すような電流−電圧過渡応答特性を示す。なお、図４は、ロウ電極をＡｇ電極とし、高分子電解質に銀イオンとヨウ素イオンを溶解した場合の特性例である。
【００３６】
この図４について説明すると、上記コラム電極−ロウ電極間にゼロからマイナス側に電圧を加えていくと、しばらくは銀は析出せず、閾値電圧Ｖｔｈを越えたところでコラム電極への銀の析出が始まる。図４においては、閾値電圧Ｖｔｈを越えたところで析出に伴う電流が流れ始めており、このことがわかる。このように、各画素は、析出以前（白）は主にキャパシタとしての特性が強く、析出する（黒）につれて抵抗値が小さくなる特性を持っており、これは図５に示す等価回路で表すことができる。
【００３７】
銀の析出は、三角波電圧の頂点に相当する書き込み電圧Ｖｗを越え、次第に電圧が下がっても続き、先の閾値電圧Ｖｔｈを下回っても続く。銀の析出が終わるのは、印加電圧が保持電圧Ｖｋｅまで下がった時である。このことは重要な知見を示唆している。すなわち、一度閾値電圧Ｖｔｈを越えて核（種）が形成されれば、閾値電圧Ｖｔｈ以下の電圧でも、銀の析出が起こるということである。本発明は、後述の通り、かかる現象を最大限に利用したものである。
【００３８】
一方、逆極性（プラス）の電圧をコラム電極−ロウ電極間に印加すると、銀の溶解が始まり、消去電圧Ｖｉｔｈに到達した時点で析出していた銀は消失する。これ以上の高い電圧を印加すると、ヨウ素が遊離して電極に付着し、黄色く着色されてしまう。
【００３９】
上記のような電流−電圧過渡応答特性を示す表示装置の駆動を考えた場合、最も単純には、アドレス駆動の際に上記閾値電圧を越える電圧を加えて銀を析出させ、画素の書き込みを行うことが考えられる。以下、説明の簡略化のため、図６に示す３×３画素によるモノクロ表示を例にして、この場合の駆動電圧波形について説明する。
【００４０】
図７は、マイナス電圧を加えて閾値電圧Ｖｔｈより大きくなるとコラム電極上に銀が析出し、プラス電圧を加えると銀が溶解するような電気析出表示素子において、析出の閾値電圧を利用して表示を行う駆動電圧波形の一例を示すものである。図７においては、各コラム電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に加えられるコラム電圧、各ロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に加えられるロウ電圧、及び画素（Ｃ１，Ｒ１）、（Ｃ１，Ｒ２）、（Ｃ２，Ｒ２）の印加電圧を示してある。
【００４１】
表示に際しては、各コラム電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３には閾値電圧Ｖｔｈより小さい信号書き込み電圧パルスＶｓｉｇを加え、各ロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３には閾値電圧Ｖｔｈより小さい選択電圧パルスＶｓｅｌを加えて、上から順に選択操作する。このとき、銀を析出させる画素にのみ閾値電圧Ｖｔｈより大きい電圧（書き込み電圧Ｖｗ）（＝Ｖｓｉｇ−Ｖｓｅｌ）が加わり、透明コラム電極上に銀が析出して書き込みが行われる。
【００４２】
例えば、画素（Ｃ１，Ｒ１）、（Ｃ２，Ｒ２）では、コラム電極Ｃ１，Ｃ２の信号書き込み電圧パルスＶｓｉｇと、ロウ電極Ｒ１，Ｒ２の選択電圧パルスＶｓｅｌとが重なり、その結果、これらの電圧差により書き込み電圧Ｖｗが加わり、銀の析出（書き込み）が行われる。一方、画素（Ｃ１，Ｒ２）では、コラム電極Ｃ１の信号書き込み電圧パルスＶｓｉｇとロウ電極Ｒ２の選択電圧パルスＶｓｅｌとが重なる期間が無く、閾値電圧Ｖｔｈを下回る信号書き込み電圧パルスＶｓｉｇ、あるいは選択電圧パルスＶｓｅｌのうちのいずれか一方が加わるのみである。したがって、銀の析出は起こらず、画素への書き込みは行われない。
【００４３】
書き込み後は、コラム電極とロウ電極を共にオープンにしたりショートしたりすることで表示をメモリーすることができる。また、ロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に所定のタイミングで消去用の電圧−Ｖｅを加え、各画素にプラスの電圧Ｖｅが加わるようにすることで、銀が溶解して消去が行われる。なお、この消去用の電圧Ｖｅは、先の図４における消去電圧Ｖｉｔｈと同じか、若干低い値に設定する。消去用の電圧Ｖｅが消去電圧Ｖｉｔｈを越えると、着色の虞れがある。
【００４４】
上記方式では、画素に銀を析出させるための時間をＴｗとし、ロウ電極の本数をＮ本とすると、パネル全体を表示させるための時間Ｔｔｗは、
Ｔｔｗ＝Ｔｗ×Ｎ
【００４５】
となり、析出の応答時間とロウ電極数を掛け合わせた時間を要する。実験から析出の応答時間Ｔｗは０．３秒程度必要なことがわかっており、電極数が増えれば増えるほど表示に時間がかかる。例えば、ロウ電極の本数Ｎ＝１００では、パネル全体を表示させるための時間Ｔｔｗは３０秒となる。
【００４６】
また、上記電気析出型の表示素子の過渡応答特性は図４に示すようなものであり、各画素は、金属の析出以前には主にキャパシタとしての特性が強く、析出に伴って抵抗値が小さくなるという特性を持っている。したがって、画素に十分な金属の析出があると、電極間に多くの電流が流れて電位降下が大きくなり、その結果、図８に示す等価回路において、金属の析出により低抵抗となった画素に不要な電流Ｉerrorが流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下する等の問題がある。
【００４７】
そこで、本発明では、第１番目の構成として、画素の書き込みを、結晶の核を生成するアドレス駆動と、追加析出のための電圧印加の２段階とし、パネル全体の表示時間を短縮する。図９は、かかる駆動方法における駆動電圧波形を示すものである。
【００４８】
この場合においても各画素のアドレス駆動は、先の図７に示す例と同じである。すなわち、各コラム電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３には閾値電圧Ｖｔｈより小さい信号書き込み電圧パルスＶｓｉｇを加え、各ロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３には閾値電圧Ｖｔｈより小さい選択電圧パルスＶｓｅｌを加えて、上から順に選択操作する。このとき、銀を析出させる画素にのみ閾値電圧Ｖｔｈより大きい電圧（書き込み電圧Ｖｗ）（＝Ｖｓｉｇ−Ｖｓｅｌ）が加わり、透明コラム電極上に銀が析出する。
【００４９】
ただし、本例では、このアドレス駆動により書き込みを完了する必要がなく、核となる結晶が生成すればよいために、書き込み電圧Ｖｗを印加する時間を図７に示す例に比べて遙かに短くすることができる。具体的には、書き込み時間の１／１０程度で済む。
【００５０】
上記アドレス駆動におけるロウ電極のスキャンが終わった後、直ちにパネルの全画素に閾値電圧Ｖｔｈより小さい追加書き込み電圧Ｖｍを印加する。すなわち、全てのロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・に電圧−Ｖｍを印加する。なお、図面上は、アドレス駆動終了後、所定時間後に追加書き込み電圧Ｖｍを印加するように描かれているが、実際には、アドレス駆動終了後、直ちに追加書き込み電圧Ｖｍを印加する。
【００５１】
この追加書き込み電圧Ｖｍを印加することで、銀の析出を確実に定着する動作を追加する。追加書き込み電圧Ｖｍを印加すると、アドレス駆動時に書き込み電圧Ｖｗが印加され、核となる結晶が析出している画素でのみ析出が継続され、これにより書き込み動作が完了する。一方、アドレス駆動時に書き込み電圧Ｖｗが印加されなかった画素では、追加書き込み電圧Ｖｍを印加しても析出は起こらず、白状態が保たれる。このことは、先の図４の説明からも明らかである。
【００５２】
書き込み後は、コラム電極とロウ電極を共にオープンにしたりショートしたりすることで表示をメモリーすることができる。また、ロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・に所定のタイミングで消去用の電圧−Ｖｅを加え、各画素にプラスの電圧Ｖｅが加わるようにすることで、銀が溶解して消去が行われる。なお、この消去用の電圧Ｖｅは、先の図４における消去電圧Ｖｉｔｈと同じか、若干低い値に設定する。消去用の電圧Ｖｅが消去電圧Ｖｉｔｈを越えると、着色の虞れがある。
【００５３】
上記駆動方法において、短い書き込み時間（アドレス駆動時間）をＴａとして、アドレス書き込み時間と呼ぶ。また、追加書き込み電圧Ｖｍを印加する時間をＴｍとする。
【００５４】
図４に示す電流−電圧の過渡応答特性から明らかなように、短いアドレス書き込み時間に閾値電圧Ｖｔｈを越える書き込み電圧Ｖｗが印加された画素では、短時間でも一度閾値電圧Ｖｔｈを越える電圧が加わると、ＩＴＯ等からなる透明電極（コラム電極）上に銀の析出核が発生し、その後に閾値電圧Ｖｔｈより小さい電圧Ｖｍを印加することで析出が進行する。
【００５５】
アドレス書き込み時間Ｔａをより短時間にするためには、アドレス駆動の終了後、銀の析出核が消えないようにするため、保持電圧Ｖｋｅに近い電圧Ｖｋが印加されるようにすることが有効である。これにより、短いアドレス書き込み時間Ｔａでも追加書き込み電圧Ｖｍを印加するまで銀の析出核を保持し続けることができる。なお、ここで、電圧Ｖｋは、厳密に保持電圧Ｖｋｅに設定する必要はなく、｜Ｖｓｉｇ−Ｖｋ｜＜｜Ｖｔｈ｜なる条件を満たす電圧であればよい。
【００５６】
上記駆動方式において、パネル全体の表示に要するトータルな時間Ｔｔａは、ロウ電極の本数をＮ本とすると、
Ｔｔａ＝Ｔａ×Ｎ＋Ｔｍ
となる。
【００５７】
これを図７に示す駆動方法において書き込みに要する時間Ｔｔｗ（＝Ｔｗ×Ｎ）と比べると、Ｔａ＜Ｔｗであるために、ロウ電極の本数Ｎが大きくなるに従って、Ｔｔａ＜Ｔｗの傾向が強くなることがわかる。
【００５８】
実験の結果から、Ｔｗ＝０．３ｓ、Ｔａ＝０．０３ｓ、Ｔｍ＝３ｓ程度であることがわかっているので、例えば、ロウ電極の本数Ｎ＝１０の場合には、
Ｔｔａ＝０．０３ｓ×１０＋３ｓ＝３．３ｓ
Ｔｔｗ＝０．３ｓ×１０＝３ｓ
となり、ほとんど変わらないが、ロウ電極の本数Ｎ＝１００の場合には、
Ｔｔａ＝０．０３ｓ×１００＋３ｓ＝６ｓ
Ｔｔｗ＝０．３ｓ×１００＝３０ｓ
【００５９】
となって、図９に示す駆動方法が有利であることがわかる。ロウ電極の本数Ｎが多いほどこの傾向は顕著であり、図９に示す駆動方法の方がパネル全体を表示する時間が相対的に短くなる。
【００６０】
また、上記駆動方法を採用することにより、短い書き込み時間Ｔａが実現されるばかりでなく、アドレス駆動時には析出が十分されないことで画素の抵抗値が下がらず、ハイインピーダンスになる。したがって、図８に示されるパネル等価回路での不要な電流Ｉerrorの量も少なくなって、コラム電極やロウ電極の抵抗成分による電位降下も少なくなり、書き込み電圧が正確に印加されるようになる。
【００６１】
次に、本発明の第２番目の駆動方法として、通常の書き込みが終了した後に、定期的に閾値電圧Ｖｔｈより小さい維持パルスＶｍを加えて、表示状態を維持し続ける例について説明する。
【００６２】
電解析出型の表示素子は、ある程度の表示メモリー性を持っており、図４に示した過渡応答特性中の保持電圧Ｖｋｅを加えたり、コラム電極とロウ電極をオープンにしたりすることで、数十分から数時間程度、表示を保持することができる。しかしながら、実際には、時間とともに表示コントラストが低下していく傾向にある。そこで、本例では、上記維持パルスＶｍを加え、表示をリフレッシュ（維持）する。図１０に、本例の駆動方法における駆動電圧波形を示す。
【００６３】
この図１０に示す駆動電圧波形において、書き込み動作は先の図７に示すものと同じである。すなわち、各コラム電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３には閾値電圧Ｖｔｈより小さい信号書き込み電圧パルスＶｓｉｇを加え、各ロウ電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３には閾値電圧Ｖｔｈより小さい選択電圧パルスＶｓｅｌを加えて、上から順に選択操作する。このとき、銀を析出させる画素にのみ閾値電圧Ｖｔｈより大きい電圧（書き込み電圧Ｖｗ）（＝Ｖｓｉｇ−Ｖｓｅｌ）が加わり、透明コラム電極上に銀が析出して書き込みが行われる。
【００６４】
先の図７に示す例と大きく異なるのは、書き込み操作の後、上記維持パルスＶｍを加えることである。このとき、コラム電極側の信号パルスは動作させる必要はなく、先に述べた理由から、書き込み操作によって一度銀が析出した画素においてのみ銀が再析出する。維持パルスＶｍは、任意の間隔で印加すればよく、例えば１０分間隔で印加する。また、維持パルスＶｍは、この例では順次走査しているが、全画素に同時に加えるようにｓしてもよい。この場合にも、書き込み操作によって一度銀が析出した画素においてのみ銀が再析出するため、表示を維持することができる。
【００６５】
なお、上記維持パルスＶｍの印加は、先の図９に示す駆動方法に適用することも可能である。すなわち、短時間のアドレス駆動の後、追加書き込み電圧Ｖｍを印加して書き込みを終了し、その後、上記維持パルスＶｍを印加する。これによって、短時間表示と表示品質の維持が同時に実現される。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、画素を析出させるためのアドレスを高速で行うことができ、その後に一括して十分に金属を析出することができるため、アドレス時間を短くすることができ、表示に要する全体の時間を短くすることができる。
【００６７】
また、画素の抵抗値が高い状態でパネル全体のアドレスができるため、電極抵抗による電位降下が少なくなり、画素に正確なアドレス電圧を印加することができ、クロストークの無い正確な析出表示を実現することができる。さらに、本発明によれば、一度表示した後、閾値電圧以下の電圧を印加することで、画像を長時間維持し続けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電解析出型の表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】電解析出型の表示装置を一部破断して示す概略斜視図である。
【図３】電流−電圧過渡応答特性を調べるために印加した三角波電圧を示す波形図である。
【図４】電流−電圧過渡応答特性を示す特性図である。
【図５】画素の等価回路を示す回路図である。
【図６】３×３画素のパネルの模式図である。
【図７】電解析出型の表示装置の駆動方法における駆動電圧波形を示す波形図である。
【図８】不要な電流Ｉerrorが流れる様子を示す等価回路図である。
【図９】アドレス駆動後に追加析出させる駆動方法における駆動電圧波形を示す波形図である。
【図１０】書き込み後に維持電圧を加えて表示を維持する駆動方法における駆動電圧波形を示す波形図である。
【符号の説明】
１  透明基板、２  コラム電極、３  ベース基板、４  ロウ電極、５  高分子電解質
【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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