(57)【要約】【課題】スイッチング素子として用いられるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持する。【解決手段】電気泳動粒子を移動させて表示画像を書き換える期間において、スイッチングトランジスタをオン状態にして画素電極を充電するための第１の期間と、スイッチングトランジスタをオフ状態にし、第１の期間で充電により設定された画素電極と共通電極間の電位差によって電気泳動粒子の移動を完了させる第２の期間を設ける。【選択図】図４
2009098302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、
信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極の間の電位を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する制御部を備え、
前記制御部は、前記電気泳動粒子を移動させるための制御を行う期間において、
前記スイッチングトランジスタをオン状態にする第１の期間と、
前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の期間と、を設け、
前記第１の期間は、前記画素電極の充電が完了するまでの期間であり、
前記第２の期間は、前記第１の期間終了後から前記電気泳動粒子の移動が完了するまでの期間であることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、
前記制御部は、前記第２の期間において、
前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給し、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記高電位信号を供給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。
【請求項３】
前記制御部は、
前記表示部に表示される画像を第１の画像から第２の画像へ書き換える間に、全ての画素における前記共通電極と前記画素電極の間の電位差を同一にすることにより、前記表示部全体を同一の階調にするリセット期間を設け、
前記リセット期間において、前記第１の期間と前記第２の期間を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記スイッチングトランジスタは有機薄膜トランジスタであ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表示装置。
【請求項５】
前記スイッチングトランジスタはＰチャネル型トランジスタであり、前記制御部は、前記第２の期間において、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給す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表示装置。
【請求項６】
前記スイッチングトランジスタはＮチャネル型トランジスタであり、前記制御部は、前記第２の期間において、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記高電位信号を供給す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表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
【請求項８】
共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部と、信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタとを備え、前記画素電極と前記共通電極の間の電位を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記電気泳動粒子を移動させる工程は、
前記スイッチングトランジスタをオン状態にする第１の工程と、
前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の工程と、を設け、
前記第１の工程は、前記画素電極の充電が完了するまでの期間継続し、
前記第２の工程は、前記第１の工程終了後、前記電気泳動粒子の移動が完了するまでの期間継続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９】
前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、
前記第２の工程において、
前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給し、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記高電位信号を供給することを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置、電子機器、および電気泳動表示装置の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置は、少なくとも一方が透明な一組の対向電極板間に、１つ又は複数の種類の電気泳動粒子と電気泳動分散媒とを含む電気泳動分散液を封止することにより構成される。２つの電極間に電圧を印加することにより電気泳動粒子が電気泳動分散媒中を移動し、その分布が変わることにより光学的反射特性が変化して情報の表示が可能となる。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、画素毎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。
【０００３】
画素電極には、スイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が接続されている。このＴＦＴのゲート電極に所定の電圧が印加されることによりＴＦＴがオン状態となってドレイン電流が流れ、接続された画素電極に画像信号が供給される。なお、ＴＦＴとしては、柔軟性や軽量性に優れ、コスト低減が可能な有機トランジスタを用いることが提案されている。
【０００４】
特許文献１には、電子インクを用いたアクティブマトリクス型の電気泳動表示装置が開示されている。特許文献１に開示された電気泳動表示装置は、表示内容の変更を行う際、すべての画素電極を同じ電位にした上で、共通電極と画素電極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わたって消去し、その後新たな表示内容を表示させるという駆動方法を採用している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４９１１５号公報
【非特許文献１】“Bias-induced threshold voltages shifts in thin-film organic transistors” H.L. Gomes, P. Stallinga, et.al., APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol.84, No.16, 19 APRIL 2004, p3184-p3186
【非特許文献２】“Light-induced bias stress reversal in polyfluorene thin-film transistors” A. Salleo, R.A. Street, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, Vol.94, No.1, 1 JULY 2003, p471-p479
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＦＴをオン状態にする際、例えばＰ型トランジスタであれば負電圧、Ｎ型トランジスタであれば正電圧を印加することになるが、トランジスタの構造上、Ｐ型トランジスタのゲート電極に負バイアス電圧、Ｎ型トランジスタに正バイアスの電圧をかけると、半導体表面にキャリアがトラップされる現象が発生することが知られている。このようなキャリアのトラップは、トランジスタのオン状態とオフ状態の境界となる閾値電圧や、オン状態でのドレイン電流の変動につながり、ひいては電気泳動表示装置のコントラスト低下を招いたり、場合によっては動作しなくなるなどの問題が発生する。特に有機トランジスタではこのキャリアトラップによる特性劣化の問題が顕著である。なお、このような有機トランジスタにおける閾値の変動の問題は、非特許文献１や非特許文献２にも開示されている。
【０００７】
そこで、本発明の目的の一つは、スイッチング素子として用いられるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気泳動表示装置は、共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタと、前記画素電極と前記共通電極の間の電位を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する制御部を備え、前記制御部は、前記電気泳動粒子を移動させるための制御を行う期間において、前記スイッチングトランジスタをオン状態にする第１の期間と、前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の期間と、を設け、前記第１の期間は、前記画素電極の充電が完了するまでの期間であり、前記第２の期間は、前記第１の期間終了後から前記電気泳動粒子の移動が完了するまでの期間であることを特徴とする。
【０００９】
以上のように、電気泳動粒子を移動させる期間において、スイッチングトランジスタをオン状態にして画素電極に信号を供給することにより画素電極を充電するための第１の期間と、スイッチングトランジスタをオフ状態にして、第１の期間で充電により設定された電位差によって電気泳動粒子が移動するための第２の期間を設けたことにより、スイッチングトランジスタの特性劣化の原因となる正または負バイアスの電圧がかかる期間が第１の期間のみとなるので、キャリアトラップによるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。
【００１０】
また、前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、前記制御部は、前記第２の期間において、前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給し、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記高電位信号を供給するようにすることが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、スイッチングトランジスタが負バイアス電圧で特性劣化する場合、すなわち第１の電位が第２の電位より小さい場合には、第２の期間において信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給することにより、スイッチングトランジスタのゲート・ソース間に正バイアス電圧がかかるので、第１の期間にかかった負バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。また、スイッチングトランジスタが正バイアス電圧で特性劣化する場合も同様に、第２の期間においてゲート・ソース間に負バイアス電圧がかかるので、第１の期間に生じた特性劣化を回復することができる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記表示部に表示される画像を第１の画像から第２の画像へ書き換える間に、全ての画素における前記共通電極と前記画素電極の間の電位差を同一にすることにより、前記表示部全体を同一の階調にするリセット期間を設け、前記リセット期間において、前記第１の期間と前記第２の期間を設けることが望ましい。
【００１３】
リセット前の画像の状態によっては、リセット期間が短いと、前の画像の一部が表示部に残る残像が生じることがある。このような場合、リセット期間は比較的長くとる必要がある。本発明によれば、リセット期間においてスイッチングトランジスタの特性劣化の原因となる正または負バイアスの電圧がかかる期間が第１の期間のみになるようにしたため、リセット期間が長くなる場合には特に大きな効果を奏する。
【００１４】
また、前記スイッチングトランジスタは、例えば有機薄膜トランジスタとすることができる。
有機薄膜トランジスタはキャリアトラップによる特性劣化の問題が特に顕著であるため、より効果的に電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。
【００１５】
本発明において、前記スイッチングトランジスタがＰチャネル型トランジスタである場合には、前記制御部は、前記第２の期間において、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給する。また、前記スイッチングトランジスタがＮチャネル型トランジスタである場合には、前記制御部は、前記第２の期間において、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記高電位信号を供給する。
【００１６】
本発明に係る電子機器は、上述した電気泳動表示装置を表示部として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、電子ブック、電子ペーパ、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。
【００１７】
本発明に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部と、信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタとを備え、前記画素電極と前記共通電極の間の電位を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動粒子を移動させる工程は、前記スイッチングトランジスタをオン状態にする第１の工程と、前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の工程と、を設け、前記第１の工程は、前記画素電極の充電が完了するまでの期間継続し、前記第２の工程は、前記第１の工程終了後、前記電気泳動粒子の移動が完了するまでの期間継続することを特徴とする。
【００１８】
以上のように、電気泳動粒子を移動させる工程において、スイッチングトランジスタをオン状態にして画素電極に信号を供給することにより、画素電極を充電するための第１の工程と、スイッチングトランジスタをオフ状態にして、第１の工程で充電により設定された電位差に基づいて電気泳動粒子が移動する第２の工程を設けたことにより、スイッチングトランジスタの特性劣化の原因となる正または負バイアスの電圧がかかる工程が第１の工程のみとなるので、キャリアトラップによるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。
【００１９】
また、前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、前記第２の工程において、前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給し、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに前記高電位信号を供給することが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、スイッチングトランジスタが負バイアス電圧で特性劣化する場合、すなわち第１の電位が第２の電位より小さい場合には、第２の工程において信号線から前記スイッチングトランジスタに前記低電位信号を供給することにより、スイッチングトランジスタのゲート・ソース間に正バイアス電圧がかかるので、第１の工程でかかった負バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。また、スイッチングトランジスタが正バイアス電圧で特性劣化する場合も同様に、第２の工程においてゲート・ソース間に負バイアス電圧がかかるので、第１の工程で生じた特性劣化を回復することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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、実施の形態１による電気泳動表示装置１０の電気的な全体構成を示す図である。電気泳動表示パネルＡ（表示部）は複数の画素から構成されており、これらの画素は、後述するスイッチング素子としてのＴＦＴ１０３や、このＴＦＴ１０３に接続された画素電極１０４を含んで構成されている。一方、素子基板１００の周辺領域には、走査線駆動回路１３０やデータ線駆動回路１４０が形成されている。また、素子基板１００の電気泳動表示パネルＡには、図示のＸ方向に沿って平行に複数本の走査線１０１が形成されている。また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本のデータ線１０２が形成されている。そして、各画素は走査線１０１とデータ線１０２との交差に対応してマトリクス状に配列されている。
【００２２】
電気泳動表示装置１０の周辺回路には、コントローラ（制御部）３００が設けられている。このコントローラ３００は画像信号処理回路およびタイミングジェネレータを含んでいる。ここで、画像信号処理回路は、画像データ及び対向電極制御信号を生成し、それぞれデータ線駆動回路１４０及び対向電極変調回路１５０に入力する。対向電極変調回路１５０は画素の共通電極及び保持容量の対向電極にそれぞれバイアス信号Ｖcom及び電源電圧Ｖsを供給する。例えば、正又は負の所定のレベルのバイアス信号Ｖcom（リセット信号）によって画像のリセットが設定される。リセット信号は、データ線駆動回路１４０が画像データを出力する前の所定期間に出力される。リセットは、分散媒中を泳動している電気泳動粒子を画素電極又は共通電極に引き寄せ、空間的な状態を初期化するために用いられる。また、タイミングジェネレータは、リセット設定や画像データが画像信号処理回路から出力されるときに、走査線駆動回路１３０やデータ線駆動回路１４０を制御するための各種タイミング信号を生成する。
【００２３】
図２は、電気泳動表示装置１０の各画素の構造を示す図である。ｉ行、ｊ列目の画素（ｉ，ｊ）はＴＦＴ１０３、画素電極１０４及び保持容量Ｃｓを含んで構成されている。ここでは、ＴＦＴ１０３はＰ型の有機トランジスタである。ＴＦＴ１０３のゲート端子が走査線１０１に接続され、そのソース端子がデータ線１０２に接続されている。さらに、ＴＦＴ１０３のドレイン端子が画素電極１０４及び保持容量Ｃｓに接続されている。保持容量ＣｓはＴＦＴ１０３によって画素電極１０４に印加された電圧を保持する。画素は、画素電極１０４と共通電極Ｃｏｍとの間に電気泳動層を挟持して構成されているので、電極面積、電極間の距離、および電気泳動層の誘電率に応じた画素容量Ｃepdを形成している。共通電極Ｃｏｍは配線２０１を介して対向電極変調回路１５０に接続されている。また、保持容量Ｃｓの他方は保持容量線１０６に接続されている。保持容量線１０６は対向電極変調回路１５０で電源Ｖｓに接続されている。
【００２４】
電気泳動粒子は、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。
【００２５】
このような電気泳動表示装置１０の駆動について、まず、リセット動作について説明する。リセットタイミングにおいて、走査線駆動回路１３０が全走査線１０１に対して選択信号を出力する。ここでは、スイッチングトランジスタがＰ型なので、選択信号は低電位信号となる。全走査線信号がアクティブになると、これら走査線１０１に接続される全ての画素に接続されるＴＦＴ１０３がオン状態となる。このときデータ線駆動回路１４０は、全データ線に対して高電位、若しくは低電位を出力する。この信号は、全ての画素電極に対して供給される。また、対向電極変調回路１５０は共通電極Ｃｏｍに対し、全データ線に高電位が供給されている時は低電位を、全データ線に低電位が供給されている時は高電位の信号を供給する。このとき、全ての画素の画素電極と共通電極の間には同様の電位差が与えられるので、表示部全体が同一の階調になる。
【００２６】
次に、画像の書き込み動作について説明する。画像書き込み動作時は、走査線駆動回路１３０は走査線１０１に順次選択信号を供給する。ｊ番目の走査線１０１に選択信号が供給され選択状態となると、この走査線１０１に接続されたＴＦＴ１０３がオン状態になる。このとき、走査線選択に同期してデータ線駆動回路１４０から供給されるデータ信号Ｘｉ（画像信号）が画素電極１０４に書き込まれる。このとき、データ信号Ｘｉの電圧レベルで保持容量Ｃｓも充電され、ＴＦＴ１０３の遮断後も画素（画素電極と共通電極）の電荷保持を図り、電気泳動粒子による画像の維持を図る。各画素がデータ信号の電圧レベルに応じた表示を行うことによって画像が表示される。
【００２７】
次に、図３〜図５を用いて電気泳動表示装置１０の表示画像変更時の詳しい動作について説明する。図３は、電気泳動表示装置１０の表示部の状態を表す図、図４は、共通電極Ｃｏｍ、画素電極１０４、データ信号、およびゲート電極の電圧を表す図、図５は、電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。ここで、電気泳動粒子は、負に帯電した白い電気泳動粒子と、正に帯電した黒い電気泳動粒子を含むものとする。
【００２８】
図３（ａ）は、電気泳動表示装置１０の表示部に、白の背景上に黒で「Ａ」の文字が表示された状態を表している。ここで「Ａ」の文字の領域を領域ａ、それ以外の背景の領域を領域ｂとする。「Ａ」が表示される直前には表示部全体が白表示になっている。「Ａ」書き込み時には、図４の期間（ａ）に示すように共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加される。また、領域ａに対応する画素電極１０４にのみ高電位の電圧が印加され、背景の領域ｂに対応する画素電極１０４には低電位の電圧が印加される。これにより、図５（ａ）に示すように領域ａにおいてのみ正に帯電した黒い電気泳動粒子が共通電極Ｃｏｍ側に、負に帯電した白い電気泳動粒子が画素電極１０４側に移動し、「Ａ」の文字が表示される。
【００２９】
ここで、図４に示すように、(ａ)の期間は、各領域のゲート電極に低電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオン状態になっている期間ａ１（第１の期間）と、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になっている期間ａ２（第２の期間）を含んでいる。期間ａ１では、ＴＦＴ１０３がオン状態なので、画素電極１０４にデータ信号が供給される。期間ａ１は、画素電極１０４と保持容量Ｃｓの充電が完了するまでの期間である。
【００３０】
期間ａ２では、ＴＦＴ１０３がオフ状態なので、画素電極１０４にはデータ信号は供給されないが、期間ａ１で充電された画素電極１０４と共通電極Ｃｏｍ間の電位差が保持され、電気泳動粒子が移動する。このように、電気泳動粒子は、期間ａ１，ａ２を通して移動する。
【００３１】
一般に、画素電極１０４及び保持容量Ｃｓの充電にかかる時間に比べ、電気泳動粒子の移動時間（画像書き換えにかかる時間）は大きい。このため、電気泳動粒子が移動する間中ＴＦＴ１０３をオン状態にしていると、かなり長い時間ＴＦＴ１０３のゲート電極に負バイアスの電圧がかかることになり、ＴＦＴ１０３の特性劣化が促進される。しかし、画素電極１０４が一旦充電されれば、ＴＦＴ１０３をオフ状態にしても電気泳動粒子は移動させられることから、本実施形態のように、期間ａ１と期間ａ２を設けることができる。
【００３２】
「Ａ」の文字の書き込み後は、共通電極Ｃｏｍと画素電極１０４間のインピーダンスの時定数に従って画素電極１０４は共通電極Ｃｏｍと同電位となり、表示内容が保持される。
【００３３】
次に、図３（ｂ）はリセット期間の状態を表しており、表示画像を変更する前に表示部全体を白表示にして画像を消去している。リセット期間では、図４（ｂ）に示すように共通電極Ｃｏｍに高電位の電圧を印加し、全ての画素電極１０４に低電位の電圧を印加する。これにより、図５（ｂ）に示すように領域ａで黒い電気泳動粒子が画素電極１０４側に移動し、表示部全体が白になる。
【００３４】
リセット期間においても、図４に示すように、(ｂ)の期間は、各領域のゲート電極に低電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオン状態になっている期間ｂ１（第１の期間）と、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になっている期間ｂ２（第２の期間）を含んでいる。期間ｂ１において画素電極１０４と保持容量Ｃｓが充電され、期間ｂ２では電気泳動粒子の移動が完了する。
【００３５】
次に、図３（ｃ）は、表示部に、白の背景上に黒で「Ｂ」の文字が表示されている。ここで「Ｂ」の文字の領域を領域ｃとする。「Ｂ」書き込み時には、図４（ｃ）に示すように共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加される。また、領域ｃに対応する画素電極１０４に高電位の電圧が印加され、それ以外の領域に対応する画素電極１０４には低電位の電圧が印加される。これにより、図５（ｃ）に示すように領域ｃにおいてのみ正に帯電した黒い電気泳動粒子が共通電極Ｃｏｍ側に移動し、「Ｂ」の文字が表示される。
【００３６】
そして図４に示すように、(ｃ)の期間も、各領域のゲート電極に低電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオン状態になっている期間ｃ１（第１の期間）と、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になっている期間ｃ２（第２の期間）を含んでいる。期間ｃ１において画素電極１０４と保持容量Ｃｓが充電され、期間ｃ２では電気泳動粒子の移動が完了する。
なお、図３（ａ）における領域ｂと、図３（ｃ）における領域ｂとは、厳密には異なる領域も含んでいるが、説明を簡単にするために、文字領域以外の同一電位が印加される背景領域という意味合いで同一の符号を附して説明している。
【００３７】
図３〜図５に示す上記の例ではリセット期間に表示部全体を白表示にしているが、図６〜図８に示すようにリセット期間において表示部全体を黒表示にする方法もある。図に示すようにリセット期間（ｂ）における動作のみが図３〜図５に示す例と異なっている。図６（ｂ）に示すように、リセット期間において表示部全体が黒表示になっており、図７に示すように、リセット期間では共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧を印加し、全ての画素電極１０４に高電位の電圧を印加する。これにより、図８（ｂ）に示すように領域ｂ，ｃで白い電気泳動粒子が画素電極側に移動し、表示部全体が黒になる。
【００３８】
また、図７に示すように、(ｂ)の期間は、各領域のゲート電極に低電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオン状態になっている期間ｂ１（第１の期間）と、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になっている期間ｂ２（第２の期間）を含んでいる。期間ｂ１において画素電極１０４と保持容量Ｃｓが充電され、期間ｂ２では電気泳動粒子の移動が完了する。
なお、図６（ａ）における領域ｂと、図６（ｃ）における領域ｂとは、厳密には異なる領域も含んでいるが、説明を簡単にするために、文字領域以外の同一電位が印加される背景領域という意味合いで同一の符号を附して説明している。
【００３９】
上述したように、Ｐ型トランジスタのゲート電極に負バイアス電圧をかけることによりキャリアトラップによる特性劣化が生じる。本実施形態によれば、リセット期間及び画像書き込み期間において、ＴＦＴ１０３がオン状態になる第１の期間とオフ状態になる第２の期間を設け、第１の期間で画素電極１０４を充電し、第２の期間では、充電により設定された電位差に基づいて電気泳動粒子を移動させるようにしたので、ＴＦＴ１０３の特性劣化の原因となる負バイアスの電圧がかかるのが第１の期間のみとなり、キャリアトラップによるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、ＴＦＴ１０３はＰ型の有機トランジスタであるが、ＴＦＴ１０３がＮ型の有機トランジスタであってもよい。この場合には、ＴＦＴ１０３をオン状態にするためにはゲート電極に正電圧を印加するが、Ｎ型トランジスタに正バイアスの電圧をかけるとキャリアトラップによる特性劣化が生じる。よって本実施形態と同様に、リセット期間及び画像書き込み期間において、ＴＦＴ１０３がオン状態になる第１の期間とオフ状態になる第２の期間を設け、第１の期間で画素電極１０４を充電し、第２の期間では、充電により設定された電位差に基づいて電気泳動粒子を移動させるようにすることにより、ＴＦＴ１０３の特性劣化の原因となる正バイアスの電圧がかかるのが第１の期間のみとなり、キャリアトラップによるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、電気泳動粒子は、負に帯電した白い電気泳動粒子と、正に帯電した黒い電気泳動粒子を含むものとしたが、電気泳動粒子の構成はこれに限られない。例えば、正に帯電した白い電気泳動粒子と負に帯電した黒い電気泳動粒子を含む場合、また、白黒以外のカラー粒子を用いた場合であっても、同様の効果が得られる。
【００４２】
実施の形態２．
図９，１０は、実施の形態２による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。図９は、リセット期間に表示部全体を白表示にする場合、図１０は、リセット期間において表示部全体を黒表示にする場合である。電気泳動表示装置の構成は、図１，２に示す実施の形態１と同様である。
【００４３】
実施の形態２では、リセット期間及び画像書き込み期間において、ＴＦＴ１０３をオン状態にして画素電極１０４を充電する第１の期間と、ＴＦＴ１０３をオフ状態にして電気泳動粒子を移動させる第２の期間が含まれる点については実施の形態１と同様である。さらに実施の形態２では、第２の期間においてデータ線１０２からＴＦＴ１０３に低電位信号を供給する。
【００４４】
まず、図９を用いて説明する。期間ａ２（第２の期間）において、各画素領域（ａ，ｂ，ｃ）に対応するデータ線１０２からは、それぞれ低電位の信号が出力されている。特に領域ａについては、期間ａ１（第１の期間）から期間ａ２に以降する際にデータ信号が高電位から低電位に変わっており、この点が実施の形態１と異なっている。
【００４５】
電気泳動粒子を正しく移動させて画像書き込みを行うためには、それぞれの領域において共通電極Ｃｏｍと画素電極１０４の間の電位差が保持されていればよい。期間ａ２では、ＴＦＴ１０３はオフ状態になり、データ信号は画素電極１０４に供給されないので、図９に示すように期間ａ２においてデータ信号を低電位に変えても画素電極１０４の充電の状態は変わらず、共通電極Ｃｏｍとの間の電位差は保持される。
【００４６】
一方、データ信号を低電位にすることにより、ＴＦＴ１０３のゲート電極には正バイアス電圧がかかることになるので、期間ａ１に印加された負バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。
【００４７】
図９に示すように、リセット期間ｂにおける第２の期間ｂ２、書き込み期間ｃにおける第２の期間ｃ２においても同様に、すべての画素においてデータ信号を低電位としている。また、図１０においても同様に、第２の期間ａ２，ｂ２，ｃ２においては、ＴＦＴ１０３をオフ状態にすると共に、データ信号を低電位にしている。
【００４８】
以上のように、実施の形態２によれば、リセット期間及び画像書き込み期間において、ＴＦＴ１０３をオフ状態にして電気泳動粒子の移動完了を待つ第２の期間を設けるだけでなく、第２の期間では、すべての画素においてデータ信号を低電位にするようにしたので、第１の期間に印加された負バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。
【００４９】
また、実施の形態２も実施の形態１と同様に、ＴＦＴ１０３がＮ型トランジスタであっても適用することができる。この場合には、第２の期間において、すべての画素においてデータ信号を高電位にすれば、ＴＦＴ１０３のゲート電極には負バイアス電圧がかかることになるので、第１の期間に印加された正バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。
【００５０】
電子機器
図１１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１１（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。
【００５１】
図１１（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。
【００５２】
図１１（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。
【００５３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置の電気的な全体構成を示す図である。
【図２】図２は、電気泳動表示装置の各画素の構造を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１による電気泳動表示装置の表示画像変更時の表示部の変化を説明する図である。
【図４】図４は、実施の形態１による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、実施の形態１による電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。
【図６】図６は、実施の形態１の他の例による電気泳動表示装置の表示画像変更時の表示部の変化を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態１の他の例による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は、実施の形態１の他の例による電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。
【図９】図９は、実施の形態２による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態２の他の例による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による電子機器の例を示した図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  電気泳動表示装置、１００  素子基板、１０１  走査線、１０２  データ線、１０３  ＴＦＴ、１０４  画素電極、１０６  保持容量線、１３０  走査線駆動回路、１４０  データ線駆動回路、１５０  対向電極変調回路、２０１  配線、３００  コントローラ
【図１】
2009098302.tif 000003
【図２】
2009098302.tif 000004
【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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