(57)【要約】【課題】電気泳動表示装置において、高品質な画像を表示する。【解決手段】電気泳動表示装置は、第１基板（２８）上に、互いに交差するように設けられた複数の走査線（４０）及び複数のデータ線（５０）と、走査線及びデータ線の交差に対応して規定された第１画素（２０ａ）毎に形成された複数の第１画素電極（２１ａ）と、第１基板上における第１画素毎に設けられ、データ線を介して供給される画像信号に応じた画素電位を第１画素電極に夫々供給する複数の画素回路（２４，２５，１１０）と、２行２列に隣り合うように配列された４つの第１画素電極によって囲まれる領域に対応して規定された第２画素（２０ｂ）毎に、電気的に浮遊するように夫々形成された複数の第２画素電極（２１ｂ）と、第２基板上に第１及び第２画素電極に対向するように設けられた共通電極（２２）とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動粒子を含む電気泳動素子を第１及び第２基板間に挟持してなり、複数の行及び複数の列に沿って配列された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、
前記第１基板上に、互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線と、
前記第１基板上における前記複数の画素のうち前記走査線及びデータ線の交差に対応して規定された第１画素毎に形成された複数の第１画素電極と、
前記第１基板上における前記第１画素毎に設けられ、前記データ線を介して供給される画像信号に応じた画素電位を前記第１画素電極に夫々供給する複数の画素回路と、
前記第１基板上における前記複数の画素のうち、２行２列に隣り合うように配列された４つの前記第１画素電極によって囲まれる領域に対応して規定された第２画素毎に、電気的に浮遊するように夫々形成された複数の第２画素電極と、
前記第２基板上に前記第１及び第２画素電極に対向するように設けられた共通電極と
を備えることを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２画素電極は、前記第１基板上で平面的に見て、互いに同じ大きさであ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】
前記第２画素電極は、前記第１基板上で平面的に見て、前記第１画素電極より大きい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４】
前記第２画素電極は、前記第１基板上で平面的に見て、前記第１画素電極より小さい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５】
前記第１及び第２画素電極の各々は、前記第１基板上で平面的に見て、各辺が前記データ線の延びる方向に対して傾斜した四辺形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記第１及び第２画素電極の少なくとも一方は、前記第１基板上で平面的に見て、円形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
画像書込期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として第１電位及び該第１電位より低い第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、共通電位として、前記第１電位と同一の電位と、前記第２電位と同一の電位とを所定の周期で繰り返すように供給する画像書込工程と、
前記画像書込期間に続く中間調生成期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として前記第１及び第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、前記共通電位として、前記第１電位と同一の電位と、前記第２電位と同一の電位とを前記所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給することにより、前記第２画素において中間調を表示させる中間調生成工程と、
前記中間調生成期間に続く画像保持期間において、前記第１画素電極及び前記共通電極を夫々電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする画像保持工程と
を含む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】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
画像書込期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として第１電位及び該第１電位より低い第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、共通電位として、前記第１電位と同一の電位と、前記第２電位と同一の電位とを所定の周期で繰り返すように供給する画像書込工程と、
前記画像書込期間に続く中間調生成期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として前記第１及び第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、前記共通電位として、前記第１電位より低い第３電位と、前記第３電位より低く且つ前記第２電位より高い第４電位とを前記所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給することにより、前記第２画素において中間調を表示させる中間調生成工程と、
前記中間調生成期間に続く画像保持期間において、前記第１画素電極及び前記共通電極を夫々電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする画像保持工程と
を含むことを特徴とする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、電気泳動表示装置及び該電気泳動表示装置を備える電子機器、並びに該電気泳動表示装置の駆動方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気泳動表示装置は、複数の画素によって次のように表示を行う表示部を有する。各画素では、画素スイッチング素子を介してメモリ回路に画像信号を書き込んだ後、書き込まれた画像信号に応じた電位により画素電極が駆動され、共通電極との間に電位差が生じる。これによって画素電極及び共通電極間の電気泳動素子を駆動することにより表示を行う（例えば、特許文献１参照）。電気泳動素子は、例えば電気泳動粒子を含んだマイクロカプセルから構成されており、樹脂等からなる導電性の接着層によって、画素回路等を含む素子基板及び対向基板間に固定される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８４３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した電気泳動表示装置においては、画素電極の形状が矩形であるため、文字等の滑らかな輪郭が求められる画像を表示する際に角が目立ってしまい、画質が低下してしまうという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、高品質な画像を表示することが可能な電気泳動表示装置及び電子機器、並びに電気泳動表示装置の駆動方法を提供することを課題とする。
【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は上記課題を解決するために、電気泳動粒子を含む電気泳動素子を第１及び第２基板間に挟持してなり、複数の行及び複数の列に沿って配列された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、前記第１基板上に、互いに交差するように設けられた複数の走査線及び複数のデータ線と、前記第１基板上における前記複数の画素のうち前記走査線及びデータ線の交差に対応して規定された第１画素毎に形成された複数の第１画素電極と、前記第１基板上における前記第１画素毎に設けられ、前記データ線を介して供給される画像信号に応じた画素電位を前記第１画素電極に夫々供給する複数の画素回路と、前記第１基板上における前記複数の画素のうち、２行２列に隣り合うように配列された４つの前記第１画素電極によって囲まれる領域に対応して規定された第２画素毎に、電気的に浮遊するように夫々形成された複数の第２画素電極と、前記第２基板上に前記第１及び第２画素電極に対向するように設けられた共通電極とを備える。
【０００７】
本発明の電気泳動表示装置によれば、その動作時には、基板間に挟持された電気泳動素子に、データ線を介して供給される画像信号に応じた電圧が画素毎に印加されることにより、複数の画素からなる表示部に画像が表示される。具体的には、例えば素子基板である第１基板上に画素毎に形成された第１画素電極及び第２画素電極と、対向基板である第２基板上にベタ状に設けられた共通電極との間に印加された電圧に応じて、電気泳動素子内部の電気泳動粒子が移動（即ち、泳動）することで、移動された電気泳動粒子に応じた画像が一対の基板のうち第２基板側（即ち、共通電極側）に表示される。
【０００８】
ここで特に、第１画素電極は、第１基板上における複数の画素のうち、走査線及びデータ線の交差に対応して規定された第１画素毎に夫々形成されている。第１画素電極の各々には、第１基板上における第１画素毎に設けられた複数の画素回路によって、画像信号に応じた画素電位が供給される。即ち、データ線を介して供給される画素電位は、画素回路を介して第１画素電極の各々に供給される。画素回路は、例えば画素スイッチング素子としてのトランジスタ、及び画素スイッチング素子を介して供給される画像信号を保持するメモリ回路及びメモリ回路からの出力に応じて第１画素電極に供給する画素電位を切り換えるスイッチ回路等を含んで構成されている。
【０００９】
一方、第２画素電極は、第１基板上における複数の画素のうち、２行２列にわたって隣り合うように配列された４つの前記第１画素電極によって囲まれる領域に対応して規定された第２画素毎に夫々形成されている。尚、本明細書において、「第１画素電極によって囲まれる領域」とは、複数の隣り合う各第１画素電極中の１点（例えば中心点）を繋げてできる多角形（典型的には四角形）の内部領域であって、第１画素電極の形成領域を除いた領域をいう。つまり、第２画素電極は、第１基板上で平面的に見て、第１画素電極によって少なくとも部分的に取り囲まれるように形成される。また、第２画素電極の各々は、電気的に浮遊するように（即ち、電気的なフローティング状態で）形成されている。
【００１０】
第１基板上における第１及び第２画素電極間には、典型的には、第１基板と電気泳動素子とを接着する接着層が設けられている。接着層は、例えば第１基板上で平面的に見て、第１及び第２画素電極間の間隙を覆うように設けられる。接着層が設けられていることにより、第１画素電極と第２画素電極との間にはリーク電流が流れる。即ち、第２画素電極には、第１画素電極に供給された画素電位に応じた電位が供給される。但し、第２画素電極に供給される電位は、第１画素電極に供給される画素電位より低い。
【００１１】
第２画素電極に、リーク電流として画素電位より低い電位が供給されることで、第２画素電極に対応する第２画素では、第１画素電極に対応する第１画素において表示される色調の中間調を表示することが可能となる。具体的には、第１画素では、例えばマイクロカプセルである電気泳動素子内部の白色粒子及び黒色粒子が、第１画素電極及び共通電極間に印加される画素電位に応じた電圧に応じて、第１画素電極側及び共通電極側に夫々移動することで、表示部には白又は黒が表示される。これに対し第２画素では、第１画素と比べて印加される電圧が低くなるため、白色粒子及び黒色粒子の移動量が小さくなる。よって、第２画素では、白色粒子及び黒色粒子が、第２画素電極側及び共通電極側に完全に（即ち、白又は黒を表示するまでに）移動しきれない状態となる。このため第２画素では、白及び黒の中間調であるグレーが表示される。
【００１２】
第２画素で表示される中間調の色調（例えば、どの程度白又は黒に近いグレーであるか）は、第２画素電極を囲う複数の第１画素電極に印加されている画素電位によって決まる。例えば、一の第２画素で表示される中間調の色調は、該第２画素と互いに隣り合う４つの第１画素毎に１つずつ形成された４つの第１画素電極に印加されている画素電位によって殆ど決まる。即ち、４つのうち２つの第１画素電極に白を表示するための画素電位が供給され、残りの２つの第１画素電極に黒を表示するための画素電位が供給されているとすると、第２画素では黒及び白のほぼ中間となるグレーが表示される。４つのうち３つの第１画素電極に白を表示するための画素電位が供給され、残りの１つの第１画素電極に黒を表示するための画素電位が供給されているとすると、第２画素ではやや白よりのグレーが表示される。４つのうち１つの第１画素電極に白を表示するための画素電位が供給され、残りの３つの第１画素電極に黒を表示するための画素電位が供給されているとすると、第２画素ではやや黒よりのグレーが表示される。また、４つ全ての第１画素電極に黒を表示するための画素電位が供給されている場合には、第２画素には、第１画素と殆ど或いは全く同一の黒が表示される。同様に、４つ全ての第１画素電極に白を表示するための画素電位が供給されている場合には、第２画素には、第１画素と殆ど或いは全く同一の白が表示される。即ち、第２画素は、中間調以外に第１画素で表示される色調も表示することができる。
【００１３】
以上説明したように、本発明の電気泳動表示装置によれば、第２画素において中間調を表示することが可能となるため、表示可能な色調を実質的に増加させることができる。これにより、例えば表示される画像の輪郭を中間調とすることで、アンチエイリアス処理を施すことができ、より輪郭のなめらかな画像を表示することができる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。
【００１４】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記第１及び第２画素電極は、前記第１基板上で平面的に見て、互いに同じ大きさである。
【００１５】
この態様によれば、第１及び第２画素電極の大きさが、第１基板上で平面的に見て、互いに同じであるため、第１及び第２画素電極を容易に形成することができる。また、画素電位に応じた画像を表示する第１画素及び中間調を表示する第２画素の大きさを同じにすることができる。よって、第１及び第２画素の大きさが互いに異なることに起因して、表示される画像のなめらかさが阻害されてしまうことを防止することができる。
【００１６】
尚、ここでの「同じ」とは、厳密に同一であることを意味するものではなく、上述した効果が得られる程度に互いの大きさが近付けられている状態を意味する。言い換えれば、第１及び第２画素電極の大きさを互いに近付けることによっても、本態様における効果は相応に得られる。
【００１７】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記第２画素電極は、前記第１基板上で平面的に見て、前記第１画素電極より大きい。
【００１８】
この態様によれば、第１基板上で平面的に見て、第２画素電極が第１画素電極より大きくなるように形成されているため、画素電位に応じた画像を表示する第１画素より、中間調を表示する第２画素の方が大きくなる。これにより、表示される画像の輪郭を、よりなめらかなものとすることができる。
【００１９】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記第２画素電極は、前記第１基板上で平面的に見て、前記第１画素電極より小さい。
【００２０】
この態様によれば、第１基板上で平面的に見て、第２画素電極が第１画素電極より小さくなるように形成されているため、画素電位に応じた画像を表示する第１画素より、中間調を表示する第２画素の方が小さくなる。これにより、表示される画像のコントラストを向上させることができる。
【００２１】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記第１及び第２画素電極の各々は、前記第１基板上で平面的に見て、各辺が前記データ線の延びる方向に対して傾斜した四辺形状を有する。
【００２２】
この態様によれば、第１及び第２画素電極の各々が、第１基板上で平面的に見て、各辺がデータ線の延びる方向に対して傾斜した四辺形状を有しているため、各辺がデータ線の延びる方向に対して傾斜しない四辺形状を有する場合と比べて、第１及び第２画素電極の各々を好適に配置することができる。具体的には、第１及び第２画素電極間の間隙が大きくなり過ぎてしまうことを防止しつつ、第２画素電極を囲うように第１画素電極を配置することが容易となる。この観点からすれば、第１及び第２画素電極の各々は、各辺がデータ線に対して４５度傾斜した正方形とされるのが好ましい。また、第１及び第２画素電極の各々の各辺が傾斜されることで、表示される画像における傾斜方向に延びる輪郭を、よりなめらかにすることが可能となる。
【００２３】
本発明の電気泳動表示装置の他の態様では、前記第１及び第２画素電極の少なくとも一方は、前記第１基板上で平面的に見て、円形状を有する。
【００２４】
この態様によれば、第１及び第２画素電極の少なくとも一方が、第１基板上で平面的に見て、円形状を有するため、第１及び第２画素電極は角を有しない形状として形成される。よって、表示される画像の輪郭において、第１及び第２画素電極の角に起因する凹凸が生じ、画質が低下してしまうことを防止することができる。尚、ここでの「円形状」とは、正円だけでなく楕円も含む趣旨である。また、例えば八角形状や星型状等の、矩形よりも円形状に近い形状の多角形とすることでも、上述した効果は相応に得られる。
【００２５】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気泳動表示装置（但し、その各種態様も含む）を備える。
【００２６】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気泳動表示装置を具備してなるので、高品質な画像を表示可能な、例えば、腕時計、電子ペーパー、電子ノート、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの各種電子機器を実現できる。
【００２７】
本発明の第１の電気泳動表示装置の駆動方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気泳動表示装置（但し、その各種態様も含む）の駆動方法であって、画像書込期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として第１電位及び該第１電位より低い第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、共通電位として、前記第１電位と同一の電位と、前記第２電位と同一の電位とを所定の周期で繰り返すように供給する画像書込工程と、前記画像書込期間に続く中間調生成期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として前記第１及び第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、前記共通電位として、前記第１電位と同一の電位と、前記第２電位と同一の電位とを前記所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給することにより、前記第２画素において中間調を表示させる中間調生成工程と、前記中間調生成期間に続く画像保持期間において、前記第１画素電極及び前記共通電極を夫々電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする画像保持工程とを含む。
【００２８】
本発明の第１の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、先ず画像書込期間において、複数の第１画素電極の各々に画素電位として第１電位及び該第１電位より低い第２電位のいずれか一方の電位が供給されると共に、共通電極に、共通電位として第１電位と同一の電位と、第２電位と同一の電位とが所定の周期で繰り返すように供給される。このため、第１電位が供給される第１画素電極に対応する画素には、共通電位が第１電位と同一の電位となった際には電圧は印加されず、共通電位が第２電位と同一の電位となった際にのみ電圧が印加される。同様に、第２電位が供給される第１画素電極に対応する画素には、共通電位が第２電位と同一の電位となった際には電圧は印加されず、共通電位が第１電位と同一の電位となった際にのみ電圧が印加される。
【００２９】
続いて中間調生成期間においては、複数の第１画素電極の各々に画素電位として第１及び第２電位のいずれか一方の電位が供給されると共に、共通電極に、共通電位として第１電位と同一の電位と、第２電位と同一の電位とが所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給される。これにより、第２画素では中間調（即ち、第１電位に対応する色調と第２電位に対応する色調との中間の色調）が表示される。
【００３０】
続く画像保持期間においては、第１画素電極及び共通電極が夫々電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。即ち、画像保持期間においては、第１及び第２画素電極と共通電極との間には電圧が印加されないため、画像書込期間及び中間調生成期間において表示部に表示された画像は保持される。
【００３１】
本発明では特に、上述したように、中間調生成期間において、共通電位電極に第１電位と同一の電位及び第２電位と同一の電位が所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給されるため、電圧が印加されなくなる画像保持期間までの間、電気泳動素子における電気泳動粒子が、第１及び第２画素電極側及び共通電極側に移動する（引き寄せられる）期間が夫々短くなる。よって、中間調を表示させるべき第２画素において、電気泳動粒子が移動し過ぎてしまうことにより、中間調が表示されなくなってしまうことを防止することができる。
【００３２】
より具体的には、中間調を表示する第２画素においては、共通電位が所定の周期で切り換えられる度に、電気泳動素子内部の電気泳動粒子が異なる側に移動している。即ち、共通電位が第１電位と同一の電位である場合と、第２電位と同一の電位である場合とでは、電気泳動粒子は、互いに異なる側に引き寄せられている。ここで仮に、中間調生成期間が設けられておらず、画像書込期間の次が画像保持期間とされているとすると、電気泳動素子内部の電気泳動粒子は、第１及び第２画素電極側と共通電極側とのいずれか一方側に、比較的長い時間引き寄せられた状態で保持されることとなる。この場合、第２画素で表示される色調は、第１電位及び第２電位に応じた色調に近いものとなり、表示すべき中間調とは異なる色調となってしまうおそれがある。
【００３３】
しかるに本発明では、中間調生成期間が設けられているため、電気泳動素子内部の電気泳動粒子が、移動する期間が短くなる。よって、電気泳動粒子は、第１及び第２画素電極側と共通電極側との中間点に近い位置に保持される。従って、第２画素では中間調が表示される。
【００３４】
尚、中間調生成期間は、典型的には、上述した画像書込期間と比べると極めて短い期間であり、印加される第１及び第２電位の大きさや、電気泳動素子における電気泳動素子の移動度（即ち、移動しやすさ）等に応じて予め設定される。
【００３５】
以上説明したように、本発明の第１の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、第２画素において確実に中間調を表示させることができる。従って、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００３６】
本発明の第２の電気泳動表示装置の駆動方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気泳動表示装置（但し、その各種態様も含む）の駆動方法であって、画像書込期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として第１電位及び該第１電位より低い第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、共通電位として、前記第１電位と同一の電位と、前記第２電位と同一の電位とを所定の周期で繰り返すように供給する画像書込工程と、前記画像書込期間に続く中間調生成期間において、前記複数の第１画素電極の各々に前記画素電位として前記第１及び第２電位のいずれか一方の電位を供給すると共に、前記共通電極に、前記共通電位として、前記第１電位より低い第３電位と、前記第３電位より低く且つ前記第２電位より高い第４電位とを前記所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給することにより、前記第２画素において中間調を表示させる中間調生成工程と、前記中間調生成期間に続く画像保持期間において、前記第１画素電極及び前記共通電極を夫々電気的に切断されたハイインピーダンス状態とする画像保持工程とを含む。
【００３７】
本発明の第２の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、上述した本発明の第１の電気泳動表示装置の駆動方法と同様に、先ず画像書込期間において、複数の第１画素電極の各々に画素電位として第１電位及び該第１電位より低い第２電位のいずれか一方の電位が供給されると共に、共通電極に、共通電位として第１電位と同一の電位と、第２電位と同一の電位とが所定の周期で繰り返すように供給される。
【００３８】
続いて中間調生成期間においては、複数の第１画素電極の各々に画素電位として第１及び第２電位のいずれか一方の電位が供給されると共に、共通電極に、共通電位として第１電位より低い第３電位と、第３電位より低く且つ第２電位より高い第４電位とが所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給される。
【００３９】
続く画像保持期間においては、第１画素電極及び共通電極が夫々電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。即ち、画像保持期間においては、第１及び第２画素電極と共通電極との間には電圧が印加されないため、画像書込期間及び中間調生成期間において表示部に表示された画像は保持される。
【００４０】
本発明では特に、中間調生成期間において、共通電極に第３電位及び第４電位が所定の周期よりも短い周期で繰り返すように供給されるため、上述した本発明の第１の電気泳動表示装置の駆動方法と同様に、電圧が印加されなくなる画像保持期間までの間、電気泳動素子における電気泳動粒子が、第１及び第２画素電極側及び共通電極側に移動する（引き寄せられる）期間が夫々短くなることに加えて、電気泳動粒子を引き寄せる力が弱くなる。即ち、第１及び第２画素電極と共通電極との間に印加される電圧が低くなることによって、電気泳動粒子は移動し難くなる。従って、中間調を表示させるべき第２画素において、電気泳動粒子が移動し過ぎてしまうことにより、中間調が表示されなくなってしまうことを効果的に防止することができる。
【００４１】
以上説明したように、本発明の第２の電気泳動表示装置の駆動方法によれば、上述した本発明の第１の電気泳動表示装置の駆動方法と同様に、第２画素において確実に中間調を表示させることができる。従って、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００４２】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００４４】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００４５】
図１は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【００４６】
図１において、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、表示部３と、コントローラ１０と、走査線駆動回路６０と、データ線駆動回路７０と、電源回路２１０と、共通電位供給回路２２０とを備えている。
【００４７】
表示部３には、ｍ行×ｎ列分の第１画素２０ａがマトリクス状（二次元平面的）に配列されている。また、表示部３には、ｍ本の走査線４０（即ち、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）と、ｎ本のデータ線５０（即ち、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）とが互いに交差するように設けられている。具体的には、ｍ本の走査線４０は、行方向（即ち、Ｘ方向）に延在し、ｎ本のデータ線５０は、列方向（即ち、Ｙ方向）に延在している。ｍ本の走査線４０とｎ本のデータ線５０との交差に対応して第１画素２０ａが配置されている。尚、後述するように、第１画素２０ａには、各辺が走査線４０及びデータ線５０に対して４５度傾斜された正方形状を有する第１画素電極２１ａが形成されている。
【００４８】
尚、ここでは図示を省略しているが、第１画素２０ａによって囲われる領域（即ち、２本の走査線４０及び２本データ線５０によって囲われる領域）に対応する第２画素毎には、第２画素電極２１ｂが配置されている。第２画素電極２１ｂについては後に詳述する。
【００４９】
走査線駆動回路６０は、タイミング信号に基づいて、走査線Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍの各々に走査信号をパルス的に順次供給する。データ線駆動回路７０は、タイミング信号に基づいて、データ線Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎに画像信号を供給する。画像信号は、高電位レベル（以下「ハイレベル」という。例えば５Ｖ）又は低電位レベル（以下「ローレベル」という。例えば０Ｖ）の２値的なレベルをとる。
【００５０】
ここに、第１画素２０ａは、高電位電源線９１、低電位電源線９２、共通電位線９３、第１の制御線９４及び第２の制御線９５に電気的に接続されている。高電位電源線９１、低電位電源線９２、共通電位線９３、第１の制御線９４及び第２の制御線９５は夫々、典型的には図１中に示すように行方向（Ｘ方向）に沿って配列する画素からなる画素列毎に、画素列に属する第１画素電極２１ａに共通に配線される。
【００５１】
図２は、画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００５２】
図２において、第１画素電極２１ａに対応する画素２０ａは、画素スイッチング用トランジスタ２４と、メモリ回路２５と、スイッチ回路１１０と、第１画素電極２１ａと、共通電極２２と、電気泳動素子２３とを備えている。尚、画素スイッチング用トランジスタ２４、メモリ回路２５及びスイッチ回路１１０は、本発明の「画素回路」の一例を構成している。
【００５３】
画素スイッチング用トランジスタ２４は、一例としてＮ型トランジスタで構成されている。画素スイッチング用トランジスタ２４は、そのゲートが走査線４０に電気的に接続されており、そのソースがデータ線５０に電気的に接続されており、そのドレインがメモリ回路２５の入力端子Ｎ１に電気的に接続されている。画素スイッチング用トランジスタ２４は、データ線駆動回路７０（図１参照）からデータ線５０を介して供給される画像信号を、走査線駆動回路６０（図１参照）から走査線４０を介してパルス的に供給される走査信号に応じたタイミングで、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１に出力する。
【００５４】
メモリ回路２５は、一例としてインバータ回路２５ａ及び２５ｂを有しており、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）として構成されている。
【００５５】
インバータ回路２５ａ及び２５ｂは、互いの入力端子に他方の出力端子が電気的に接続されたループ構造を有している。即ち、インバータ回路２５ａの入力端子とインバータ回路２５ｂの出力端子とが互いに電気的に接続され、インバータ回路２５ｂの入力端子とインバータ回路２５ａの出力端子とが互いに電気的に接続されている。インバータ回路２５ａの入力端子が、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１として構成されており、インバータ回路２５ａの出力端子が、メモリ回路２５の出力端子Ｎ２として構成されている。
【００５６】
インバータ回路２５ａは、Ｎ型トランジスタ２５ａ１及びＰ型トランジスタ２５ａ２を有している。Ｎ型トランジスタ２５ａ１及びＰ型トランジスタ２５ａ２のゲートは、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ａ１のソースは、低電位電源電位Ｖｓｓが供給される低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ２５ａ２のソースは、高電位電源電位Ｖｄｄが供給される高電位電源線９１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ａ１及びＰ型トランジスタ２５ａ２のドレインは、メモリ回路２５の出力端子Ｎ２に電気的に接続されている。
【００５７】
インバータ回路２５ｂは、Ｎ型トランジスタ２５ｂ１及びＰ型トランジスタ２５ｂ２を有している。Ｎ型トランジスタ２５ｂ１及びＰ型トランジスタ２５ｂ２のゲートは、メモリ回路２５の出力端子Ｎ２に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ｂ１のソースは、低電位電源電位Ｖｓｓが供給される低電位電源線９２に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ２５ｂ２のソースは、高電位電源電位Ｖｄｄが供給される高電位電源線９１に電気的に接続されている。Ｎ型トランジスタ２５ｂ１及びＰ型トランジスタ２５ｂ２のドレインは、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１に電気的に接続されている。
【００５８】
メモリ回路２５は、その入力端子Ｎ１にハイレベルの画像信号が入力されると、その出力端子Ｎ２から低電位電源電位Ｖｓｓを出力し、その入力端子Ｎ１にローレベルの画像信号が入力されると、その出力端子Ｎ２から高電位電源電位Ｖｄｄを出力する。即ち、メモリ回路２５は、入力された画像信号がハイレベルであるかローレベルであるかに応じて、低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位Ｖｄｄを出力する。言い換えれば、メモリ回路２５は、入力された画像信号を、低電位電源電位Ｖｓｓ又は高電位電源電位Ｖｄｄとして記憶可能に構成されている。
【００５９】
高電位電源線９１及び低電位電源線９２は、電源回路２１０からそれぞれ高電位電源電位Ｖｄｄ及び低電位電源電位Ｖｓｓが供給可能に構成されている。高電位電源線９１は、スイッチ９１ｓを介して電源回路２１０に電気的に接続されており、低電位電源線９２は、スイッチ９２ｓを介して電源回路２１０に電気的に接続されている。スイッチ９１ｓ及び９２ｓは、コントローラ１０によってオン状態とオフ状態とが切り替えられるように構成されている。スイッチ９１ｓがオン状態とされることで、高電位電源線９１と電源回路２１０とが電気的に接続され、スイッチ９１ｓがオフ状態とされることで、高電位電源線９１は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。スイッチ９２ｓがオン状態とされることで、低電位電源線９２と電源回路２１０とが電気的に接続され、スイッチ９２ｓがオフ状態とされることで、低電位電源線９２は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。
【００６０】
スイッチ回路１１０は、第１のトランスミッションゲート１１１及び第２のトランスミッションゲート１１２を備えている。
【００６１】
第１のトランスミッションゲート１１１は、Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎを備えている。Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎのソースは、第１の制御線９４に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎのドレインは、画素電極２１に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１１ｐのゲートは、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１に電気的に接続されており、Ｎ型トランジスタ１１１ｎのゲートは、メモリ回路２５の出力端子Ｎ２に電気的に接続されている。
【００６２】
第２のトランスミッションゲート１１２は、Ｐ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎを備えている。Ｐ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのソースは、第２の制御線９５に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのドレインは、画素電極２１に電気的に接続されている。Ｐ型トランジスタ１１２ｐのゲートは、メモリ回路２５の出力端子Ｎ２に電気的に接続されており、Ｎ型トランジスタ１１２ｎのゲートは、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１に電気的に接続されている。
【００６３】
スイッチ回路１１０は、メモリ回路２５に入力される画像信号に応じて、第１の制御線９４及び第２の制御線９５のいずれか一方の制御線を択一的に選択して、その一方の制御線を画素電極２１に電気的に接続する。
【００６４】
具体的には、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１にハイレベルの画像信号が入力されると、メモリ回路２５からＮ型トランジスタ１１１ｎ及びＰ型トランジスタ１１２ｐのゲートに低電位電源電位Ｖｓｓが出力されると共に、Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのゲートに高電位電源電位Ｖｄｄが出力されることにより、第２のトランスミッションゲート１１２を構成するＰ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのみがオン状態となり、第１のトランスミッションゲート１１１を構成するＰ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎはオフ状態となる。一方、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１にローレベルの画像信号が入力されると、メモリ回路２５からＮ型トランジスタ１１１ｎ及びＰ型トランジスタ１１２ｐのゲートに高電位電源電位Ｖｄｄが出力されると共に、Ｐ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎのゲートに低電位電源電位Ｖｓｓが出力されることにより、第１のトランスミッションゲート１１１を構成するＰ型トランジスタ１１１ｐ及びＮ型トランジスタ１１１ｎのみがオン状態となり、第２のトランスミッションゲート１１２を構成するＰ型トランジスタ１１２ｐ及びＮ型トランジスタ１１２ｎはオフ状態となる。つまり、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１にハイレベルの画像信号が入力された場合には、第２のトランスミッションゲート１１２のみがオン状態となり、一方、メモリ回路２５の入力端子Ｎ１にローレベルの画像信号が入力された場合には、第１のトランスミッションゲート１１１のみがオン状態となる。
【００６５】
第１画素電極２１ａは、スイッチ回路１１０によって画像信号に応じて択一的に選択された第１の制御線９４又は第２の制御線９５に電気的に接続される。その際、第１画素電極２１ａは、スイッチ９４ｓ又は９５ｓのオンオフ状態に応じて、電位Ｓ１又は電位Ｓ２が供給される、或いはハイインピーダンス状態とされる。
【００６６】
第１画素電極２１ａは、電気泳動素子２３を介して共通電極２２と互いに対向するように配置されている。共通電極２２は、共通電位Ｖｃｏｍが供給される共通電位線９３に電気的に接続されている。共通電位線９３は、電位回路２１０から共通電位Ｖｃｏｍが供給可能に構成されている。共通電位線９３は、スイッチ９３ｓを介して共通電位供給回路２２０に電気的に接続されている。スイッチ９３ｓは、コントローラ１０によってオン状態とオフ状態とが切り替えられるように構成されている。スイッチ９３ｓがオン状態とされることで、共通電位線９３と共通電位供給回路２２０とが電気的に接続され、スイッチ９３ｓがオフ状態とされることで、共通電位線９３は電気的に切断されたハイインピーダンス状態とされる。
【００６７】
本実施形態では、第１の制御線９４は電位Ｓ１として共通電位Ｖｃｏｍを供給する。また、第２の制御線９５は電位Ｓ２として、第１電位ＶＨ（例えば１５Ｖ）及び第２電位ＶＬ（例えば０Ｖ）を供給する。尚、第１の制御線９４及び第２の制御線９５は、夫々が共通電位Ｖｃｏｍ、第１電位ＶＨ及び第２電位ＶＬを供給するように構成されてもよい。即ち、第１の制御線９４及び第２の制御線９５によって、共通電位Ｖｃｏｍ、第１電位ＶＨ及び第２電位ＶＬの３種類の電位を供給できればよい。尚、上述した各電位の切替えは、例えば第１の制御線９４及び第２の制御線９５が接続される電位回路２１０によって行われる。
【００６８】
上述した電位を供給する際には、ローレベルの画像信号が供給される画素２０については、第１のトランスミッションゲート１１１のみがオン状態となり、その画素２０の第１画素電極２１ａは、第１の制御線９４に電気的に接続され、スイッチ９４ｓのオンオフ状態に応じて電源回路２１０から電位Ｓ１が供給され、又は、ハイインピーダンス状態とされる。一方、ハイレベルの画像信号が供給される画素２０については、第２のトランスミッションゲート１１２のみがオン状態となり、その画素２０の第１画素電極２１ａは、第２の制御線９５に電気的に接続され、スイッチ９５ｓのオンオフ状態に応じて電源回路２１０から電位Ｓ２が供給され、又は、ハイインピーダンス状態とされる。
【００６９】
電気泳動素子２３は、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセルから構成されている。
【００７０】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示部の具体的な構成について、図３から図５を参照して説明する。
【００７１】
図３は、第１画素電極及び第２画素電極の配列を示す平面図である。尚、図３では、説明の便宜上、図１に示した回路や配線等を適宜省略して図示している。
【００７２】
図３において、本実施形態に係る電気泳動表示装置１の表示部３は、上述した第１画素電極２１ａに加えて、第２画素電極２１ｂを備えている。第２画素電極２１ｂは、２行２列に隣り合って配置された４つの第１画素電極２１ａに囲まれた領域に配置されている。別の観点では、第２画素電極２１ｂは、２行２列に隣り合って配置された４つの第１画素電極２１ａの中心点を繋げてできる矩形の内部領域のうち、第１画素電極２１ａの形成領域を除いた領域に配置されている。更に別の観点では、第２画素電極２１ｂは、２行２列にわたって隣り合うように配列された４つの第１画素電極２１ａに着目した場合に、これら４つの第１画素電極２１ａの中心を結んでできる矩形において、対角線の交点を含む領域に配置されている。その結果、第２画素電極２１ｂは、２本の走査線４０及び２本のデータ線５０に囲われた領域にマトリクス状に配置されていてもよい。また第２画素電極２１ｂは、第１画素電極２１ａと互いに同じ大きさであり、同様の形状を有している。即ち、各辺が走査線４０及びデータ線５０に対して４５度傾斜された正方形状とされている。
【００７３】
本実施形態では特に、第２画素電極２１ｂは、電気的に浮遊している。言い換えれば、画素スイッチング用トランジスタ２４、メモリ回路２５及びスイッチ回路１１０は、第１画素電極２１ａの各々に対して設けられており、第２画素電極２１ｂに対しては設けられていない。よって、第２画素電極２１ｂの各々には、データ線５０を介して供給される画像信号に応じて、第１電位及び第２電位は供給されない。
【００７４】
図４は、第１実施形態に係る電気泳動表示パネルの表示部の部分断面図である。
【００７５】
図４において、表示部３は、素子基板２８と対向基板２９との間に電気泳動素子２３が挟持される構成となっている。尚、本実施形態では、対向基板２９側に画像を表示することを前提として説明する。
【００７６】
素子基板２８は、例えばガラスやプラスチック等からなる基板である。素子基板２８上には、ここでは図示を省略するが、図２を参照して上述した画素スイッチング用トランジスタ２４、メモリ回路２５、スイッチ回路１１０、走査線４０、データ線５０、高電位電源線９１、低電位電源線９２、共通電位線９３、第１の制御線９４、第２の制御線９５等が作り込まれた積層構造が形成されている。この積層構造の上層側に複数の第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂがマトリクス状に設けられている。第１画素電極２１ａの各々は、複数の画素２０のうち第１画素２０ａ毎に設けられており、第２画素電極２１ｂは、第２画素２０ｂ毎に設けられている。
【００７７】
対向基板２９は、例えばガラスやプラスチック等からなる透明な基板である。対向基板２９における素子基板２８との対向面上には、共通電極２２が複数の画素電極９ａと対向してベタ状に形成されている。共通電極２２は、例えばマグネシウム銀（ＭｇＡｇ）、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料から形成されている。
【００７８】
電気泳動素子２３は、電気泳動粒子をそれぞれ含んでなる複数のマイクロカプセル８０から構成されており、例えば樹脂等からなるバインダー３０及び接着層３１によって素子基板２８及び対向基板２９間で固定されている。尚、本実施形態に係る電気泳動表示パネル１は、製造プロセスにおいて、電気泳動素子２３が予め対向基板２９側にバインダー３０によって固定されてなる電気泳動シートが、別途製造された、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂ等が形成された素子基板２８側に接着層３１によって接着されている。接着層３１は、素子基板２８上で平面的に見て、少なくとも第１画素電極２１ａと第２画素電極２１ｂとの間隙を覆うように設けられ、典型的には、素子基板２８上における表示部が形成される領域（即ち、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂが形成された領域）の全体を覆うように形成される。
【００７９】
ここで、接着層３１は、ごく少量の水分を含有しているため、第１画素電極２１ａと第２画素電極２１ｂとの間には、接着層３１を介して微弱なリーク電流が流れる。この結果、第１画素電極２１ａに供給される第１電位及び第２電位が、第２画素電極２１ｂに部分的に供給される。即ち、本実施形態に係る接着層３１は、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂより低い導電性を有する導電層とみなすこともできる。第２画素電極２１ｂの各々は、接着層３１を介して供給された電位を対応する画素２０に印加する。
【００８０】
マイクロカプセル８０は、画素電極２１及び共通電極２２間に挟持され、１つの画素２０内に（言い換えれば、１つの画素電極２１に対して）１つ又は複数配置されている。
【００８１】
図５は、マイクロカプセルの構成を示す模式図である。尚、図５では、マイクロカプセルの断面を模式的に示している。
【００８２】
図５において、マイクロカプセル８０は、被膜８５の内部に分散媒８１と、複数の白色粒子８２と、複数の黒色粒子８３とが封入されてなる。マイクロカプセル８０は、例えば、５０ｕｍ程度の粒径を有する球状に形成されている。尚、白色粒子８２及び黒色粒子８３は、本発明に係る「電気泳動粒子」の一例である。
【００８３】
被膜８５は、マイクロカプセル８０の外殻として機能し、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等のアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアゴム等の透光性を有する高分子樹脂から形成されている。
【００８４】
分散媒８１は、白色粒子８２及び黒色粒子８３をマイクロカプセル８０内（言い換えれば、被膜８５内）に分散させる媒質である。分散媒８１としては、水や、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の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、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１、２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒８１には、界面活性剤が配合されてもよい。
【００８５】
白色粒子８２は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華（酸化亜鉛）、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子（高分子或いはコロイド）であり、例えば負に帯電されている。
【００８６】
黒色粒子８３は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子（高分子或いはコロイド）であり、例えば正に帯電されている。
【００８７】
このため、白色粒子８２及び黒色粒子８３は、画素電極２１と共通電極２２との間の電位差によって発生する電場によって、分散媒８１中を移動することができる。
【００８８】
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、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の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。
【００８９】
図４及び図５において、画素電極２１と共通電極２２との間に、相対的に共通電極２２の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、正に帯電された黒色粒子８３はクーロン力によってマイクロカプセル８０内で画素電極２１側に引き寄せられると共に、負に帯電された白色粒子８２はクーロン力によってマイクロカプセル８０内で共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル８０内の表示面側（即ち、共通電極２２側）に白色粒子８２が集まることで、表示部３の表示面にこの白色粒子８２の色（即ち、白色）を表示することができる。逆に、画素電極２１と共通電極２２との間に、相対的に画素電極２１の電位が高くなるように電圧が印加された場合には、負に帯電された白色粒子８２がクーロン力によって画素電極２１側に引き寄せられると共に、正に帯電された黒色粒子８３はクーロン力によって共通電極２２側に引き寄せられる。この結果、マイクロカプセル８０の表示面側に黒色粒子８３が集まることで、表示部３の表示面にこの黒色粒子８３の色（即ち、黒色）を表示することができる。
【００９０】
尚、画素電極２１及び共通電極２２間における白色粒子８２及び黒色粒子８３の分布状態によって、白色と黒色との中間階調である、ライトグレー、グレー、ダークグレー等の灰色を表示することも可能である。また、白色粒子８２、黒色粒子８３に用いる顔料を、例えば赤色、緑色、青色等の顔料に代えることによって、赤色、緑色、青色等を表示することができる。
【００９１】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について、図６から図８を参照して説明する。
【００９２】
図６は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
【００９３】
図６において、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法によれば、先ず画像書込期間において、第１画素電極２１ａの各々に第１電位（ＶＨ）及び第２電位（ＶＬ）のいずれか一方の電位が供給される。また共通電極２２には、図に示すように、第１電位と同一の電位と、第２電位と同一の電位とが所定の周期Ｔ２で繰り返すように供給される。このため、第１電位が供給される第１画素電極２１ａに対応する画素２０には、共通電位Ｖｃｏｍが第１電位と同一の電位となった際には電圧が印加されず、共通電位Ｖｃｏｍが第２電位と同一の電位となった際にのみ電圧が印加される。即ち、第１電位が供給される第１画素電極２１ａには、黒を表示するための電圧が周期的に印加される。同様に、第２電位が供給される第１画素電極２１ａに対応する画素２０には、共通電位Ｖｃｏｍが第２電位と同一の電位となった際には電圧が印加されず、共通電位Ｖｃｏｍが第１電位と同一の電位となった際にのみ電圧が印加される。即ち、第２電位が供給される第１画素電極２１ａには、白を表示するための電位が周期的に印加される。
【００９４】
図７は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の各画素の色調を概念的に示す平面図である。
【００９５】
図７において、例えば画像書込期間に、第１画素電極２１ａの各々に対して図に示すような色調（黒又は白）を示す電圧が印加されたとすると、第２画素電極２１ｂには、第１画素電極２１ａの電位が接着層３１（図４参照）を介して供給され、図に示すような色調を示す電圧が生じる。尚、図中の第２画素電極２１ｂ内に記された値は、その画素電極に対応する画素２０における色調を、白を“０”、黒を“１００”とした場合の値である。
【００９６】
図８は、第２画素電極に対する、周囲の第１画素電極からの寄与を示す概念図である。
【００９７】
図８において、一の第２画素電極Ｘにおける色調は、第２画素電極Ｘの周囲に配置された第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤからの電位寄与率を夫々２５％とすると、下記の式（１）によって求まる。
【００９８】
Ｘ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／４  ・・・（１）
但し、上記の式におけるＸ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、その画素電極に対応する画素２０における色調を示す値（１〜１００）である。
【００９９】
例えば、第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの４つ全てに黒を表示するための電圧が印加されているとすると、Ｘ＝１００となり、第２画素電極Ｘに対応する画素２０には、周囲の第１画素電極２１ａに対応する画素２０と同様に黒が表示される。第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤのいずれか３つに黒を表示するための電圧が印加されており、残りの１つに白を表示するための電圧が印加されているとすると、Ｘ＝７５となり、第２画素電極Ｘに対応する画素２０には、やや黒に近いグレーが表示される。第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤのいずれか２つに黒を表示するための電圧が印加されており、残りの２つに白を表示するための電圧が印加されているとすると、Ｘ＝５０となり、第２画素電極Ｘに対応する画素２０には、黒と白のほぼ中間となるグレーが表示される。第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤのいずれか１つに黒を表示するための電圧が印加されており、残りの３つに白を表示するための電圧が印加されているとすると、Ｘ＝２５となり、第２画素電極Ｘに対応する画素２０には、やや白に近いグレーが表示される。第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの４つ全てに白を表示するための電圧が印加されているとすると、Ｘ＝０となり、第２画素電極Ｘに対応する画素２０には、周囲の第１画素電極２１ａに対応する画素２０と同様に白が表示される。
【０１００】
図６に戻り、画素書込期間において、Ｘ＝５０となる第２画素２０ｂでは、共通電位Ｖｃｏｍが所定の周期Ｔ１で切り換えられる度に、周囲の第１画素電極２１ａに対応する画素に印加される電圧が変化する。このため、共通電位Ｖｃｏｍが所定の周期Ｔ１で切り換えられる度に、電気泳動素子８０内部の電気泳動粒子８２及び８３の各々が、第２画素電極２１ｂ側及び共通電極２２側の異なる側に移動される。即ち、共通電位Ｖｃｏｍが第１電位と同一の電位である場合と、第２電位と同一の電位である場合とでは、電気泳動粒子８２及び８３の各々は、互いに異なる色調を示すように移動される。
【０１０１】
ここで仮に、図に示すような中間調生成期間が設けられておらず、画像書込期間の次が画像保持期間であるとすると、共通電位Ｖｃｏｍが第１電位及び第２電位のいずれかである状態から、直接ハイインピーダンス状態とされる。この場合、電気泳動素子８０内部の電気泳動粒子８２及び８３は、画素電極２１側及び共通電極２２側のいずれか一方側に、比較的長い時間引き寄せられた状態で保持されることとなる。よって、Ｘ＝５０となる第２画素２０ｂで表示される色調は、白及び黒のほぼ中間であるグレーとはならず、ハイインピーダンス状態とされる直前に印加されていた電圧に対応する色調に近付けられる。即ち、表示すべき中間調とは異なる色調となってしまうおそれがある。
【０１０２】
しかるに本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法では、中間調生成期間における共通電位Ｖｃｏｍは、第１電位と同一の電位（即ち、ＶＨ）と、第２電位と同一の電位（即ち、ＶＬ）とが所定の周期Ｔ１よりも短い周期Ｔ２で繰り返すように印加される。よって、電気泳動素子８０内部の電気泳動粒子８２及び８３が画素電極２１側及び共通電極２２側に移動する期間が夫々短くなる。よって、中間調を表示させるべき第２画素２０ｂにおいて、電気泳動粒子８２及び８３が移動し過ぎてしまうことにより、適切な中間調が表示されなくなってしまうことを防止することができる。
【０１０３】
次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法の変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。
【０１０４】
図９は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法の変形例を示すタイミングチャート（その１）である。
【０１０５】
図９において、中間調生成期間では、共通電位Ｖｃｏｍの変化する周期が短くされることに加えて、共通電位Ｖｃｏｍとして供給される電位が、第１電位（ＶＨ）と第２電位（ＶＬ）とで繰り返すのではなく、第１電位より低い電位（３／４ＶＨ）と第２電位より高い電位（１／４ＶＨ）とで繰り返すようにされてもよい。
【０１０６】
この場合、中間調生成期間においては、電気泳動粒子８２及び８３が画素電極２１側及び共通電極２２側に引き寄せられる力が弱くなる。即ち、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂと共通電極２２との間に印加される電圧が低くなることによって、電気泳動粒子８２及び８３は移動し難くなる。従って、中間調を表示させるべき第２画素２０ｂにおいて、電気泳動粒子８２及び８３が移動し過ぎてしまうことにより、適切な中間調が表示されなくなってしまうことを効果的に防止することができる。
【０１０７】
尚、中間調生成期間における共通電位Ｖｃｏｍが変化する周期は一定でなくともよい。例えば、周期が徐々に短くなるようにすれば、より適切に中間調を表示させることが可能となる。また、中間調生成期間における共通電位Ｖｃｏｍの電圧値も一定でなくともよい。例えば、画素電極２１及び共通電極２２間の電圧が徐々に小さくなるようにすれば、より適切に中間調を表示させることが可能となる。
【０１０８】
図１０は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法の変形例を示すタイミングチャート（その２）である。
【０１０９】
図１０において、中間調生成期間では、共通電位Ｖｃｏｍが第１電位と第２電位の中間である電位（１／２ＶＨ）とされてもよい。この場合も、図６及び図９で説明した場合と同様に、中間調を表示させるべき画素２０において、電気泳動粒子８２及び８３が移動し過ぎてしまうことにより、適切な中間調が表示されなくなってしまうことを防止することができる。また、共通電位Ｖｃｏｍが一定であり、周期を変化させる必要がないため、処理の複雑化を防止することが可能である。
【０１１０】
以上説明したように、第１実施形態に係る電気泳動表装置によれば、第２画素電極２１ｂに対応する第２画素２０ｂにおいて中間調を表示することができるため、例えば表示される画像の輪郭を中間調とすることで、アンチエイリアス処理を施すことができ、より輪郭のなめらかな画像を表示することができる。従って、より高品質な画像を表示することが可能である。
【０１１１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１１及び図１２を参照して説明する。尚、第２実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂの構成が異なり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。
【０１１２】
図１１は、第２実施形態に係る電気泳動表示装置の各画素の色調を概念的に示す平面図である。
【０１１３】
図１１において、第２実施形態に係る電気泳動表示装置では、第１画素電極２１ａは八角形状を有している。この場合、第１画素電極２１ａの形状は図７で示す場合と比較して、より丸みを帯びたものとなる。よって、表示部３における第１画素２０ａにおいて表示される画像の輪郭をなめらかなものとすることができる。即ち、画質をより向上させることができる。
【０１１４】
図１２は、第２実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す平面図である。
【０１１５】
図１２において、第１画素電極２１ａは円形状を有している。このようにすれば、第１画素電極２１ａは角を有しない形状となる。従って、表示部３における第１画素２０ａにおいて表示される画像の輪郭を、よりなめらかなものとすることができる。
【０１１６】
図１１に戻り、第２画素電極２１ｂは、四辺形状を有している。このような形状とすれば、八角形状を有する第１画素電極２１ａに囲まれる領域に、第２画素電極２１ｂを適切に配置することができる。即ち、第１画素電極２１ａからの寄与を、均等且つ確実に得ることができるように、第２画素電極２１ｂを配置することができる。
【０１１７】
また第２実施形態では特に、第２画素電極２１ｂの大きさ（即ち、面積）が第１画素電極２１ａのものより小さくされている。これにより、表示部３における白又は黒を表示する第１画素２０ａが占める割合に対して、中間調を表示する第２画素２０ｂが占める割合が小さくされる。よって、表示部３において表示される画像のコントラストを向上させることができる。
【０１１８】
以上説明したように、第２実施形態に係る電気泳動表装置によれば、第２画素電極２１ｂに対応する第２画素２０ｂにおいて、中間調を好適に表示することができるため、より高品質な画像を表示することが可能である。
【０１１９】
＜第３実施形態＞
次に、第２実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１３及び図１４を参照して説明する。尚、第３実施形態は、上述の第１及び第２実施形態と比べて、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂの構成が異なり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため第３実施形態では、第１及び第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。
【０１２０】
図１３は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置の各画素の色調を概念的に示す平面図である。
【０１２１】
図１３において、第３実施形態に係る電気泳動表示装置では、第１画素電極２１ａは、四辺形状を有しており、第２画素電極２１ｂは八角形状を有している。よって、上述した第２実施形態に係る電気泳動表示装置と同様に、第１画素電極２１ａ及び第２画素電極２１ｂを、夫々適切に配置することができる。
【０１２２】
図１４は、第２画素電極に対する、周囲の第１及び第２画素電極からの電位の寄与を示す概念図である。
【０１２３】
図１４において、第３実施形態に係る電気泳動表示装置では、互いに隣り合う第２画素電極２１ｂの距離が比較的近いため、第２画素電極２１ｂは、周囲の第１画素電極２１ａにおける電位の寄与に加えて、周囲の第２画素電極２１ｂにおける電位の寄与も受けることになる。具体的には、第２画素電極Ｘの色調は、周囲に配置された第１画素電極Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤからの電位寄与率を夫々１５％、第２画素電極ａ、ｂ、ｃ及びｄからの電位寄与率を夫々１０％とすると、下記の式（２）によって求まる。
【０１２４】
Ｘ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／４０＋（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／６０  ・・・（２）
但し、上記の式におけるＸ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、その画素電極２１に対応する画素２０における色調を示す値（１〜１００）である。
【０１２５】
以上の結果、第３実施形態に係る電気泳動表装置は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に係る電気泳動表示装置と比べて、より多くの中間調を表示することが可能となる。よって、より高品質の画像を表示することが可能となる。
【０１２６】
図１３に戻り、第３実施形態では特に、第２画素電極２１ｂの大きさが第１画素電極２１ａのものより大きくされている。これにより、表示部３における白又は黒を表示する第１画素２０ａが占める割合に対して、中間調を表示する第２画素２０ｂが占める割合が大きくされる。よって、表示部３において表示される画像の輪郭をよりなめらかなものとすることができる。
【０１２７】
以上説明したように、第３実施形態に係る電気泳動表装置によれば、第２画素電極２１ｂに対応する画素２０において、中間調を好適に表示することができるため、より高品質な画像を表示することが可能である。
【０１２８】
尚、上述した各実施形態の第１画素２０ａは、メモリ回路２５及びスイッチ回路１１０を含む構成であるが、これに代えて、スイッチ回路１１０を省略した構成でもよい。この場合、メモリ回路２５の出力端子Ｎ２を第１画素電極２１ａに直接接続する。このようにすれば、５つのトランジスタを用いて第１画素２０ａを構成することができる。また、第１画素２０ａは、画素スイッチング用トランジスタ２４と、この画素スイッチング用トランジスタ２４に供給される画像信号を保持する保持容量とを備える１Ｔ１Ｃ型としてもよい。これらの構成によれば、第１画素２０ａに含まれるトランジスタの数を低減することができる。
【０１２９】
また、上記実施形態の各トランジスタは、有機薄膜トランジスタによって構成してもよい。このようにすれば、例えばプラスチック基板等の可撓性基板上に第１画素２０ａを形成することもできる。
【０１３０】
＜電子機器＞
次に、上述した電気泳動表示装置を適用した電子機器について、図１５及び図１６を参照して説明する。以下では、上述した電気泳動表示装置を電子ペーパー及び電子ノートに適用した場合を例にとる。
【０１３１】
図１５は、電子ペーパー１４００の構成を示す斜視図である。
【０１３２】
図１５に示すように、電子ペーパー１４００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を表示部１４０１として備えている。電子ペーパー１４００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体１４０２を備えて構成されている。
【０１３３】
図１６は、電子ノート１５００の構成を示す斜視図である。
【０１３４】
図１６に示すように、電子ノート１５００は、図１５で示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー１５０１に挟まれているものである。カバー１５０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力するための表示データ入力手段（図示せず）を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
【０１３５】
上述した電子ペーパー１４００及び電子ノート１５００は、上述した実施形態に係る電気泳動表示装置を備えるので、高品質な画像を表示することができる。
【０１３６】
尚、これらの他に、腕時計、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、上述した本実施形態に係る電気泳動表示装置を適用することができる。
【０１３７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気泳動表示装置及び該電気泳動表示装置を備えてなる電子機器、並びに該電気泳動表示装置の駆動方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】画素の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図３】第１画素電極及び第２画素電極の配列を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係る電気泳動表示パネルの表示部の部分断面図である。
【図５】マイクロカプセルの構成を示す模式図である。
【図６】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
【図７】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の各画素の色調を概念的に示す平面図である。
【図８】第２画素電極に対する、周囲の第１画素電極からの寄与を示す概念図である。
【図９】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法の変形例を示すタイミングチャート（その１）である。
【図１０】第１実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法の変形例を示すタイミングチャート（その２）である。
【図１１】第２実施形態に係る電気泳動表示装置の各画素の色調を概念的に示す平面図である。
【図１２】第２実施形態に係る電気泳動表示装置の変形例を示す平面図である。
【図１３】第３実施形態に係る電気泳動表示装置の各画素の色調を概念的に示す平面図である。
【図１４】第２画素電極に対する、周囲の第１及び第２画素電極からの電位の寄与を示す概念図である。
【図１５】電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
【図１６】電子ノートの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０…コントローラ、２０ａ…第１画素、２０ｂ…第２画素、２１ａ…第１画素電極、２１ｂ…第２画素電極、２２…共通電極、２３…電気泳動素子、２４…画素スイッチング用トランジスタ、２５…メモリ回路、２８…素子基板、２９…対向基板、３１…接着層、４０…走査線、５０…データ線、６０…走査線駆動回路、８０…マイクロカプセル、８２…白色粒子、８３…黒色粒子、９１…高電位電源線、９２…低電位電源線、９３…共通電位線、９４…第１の制御線、９５…第２の制御線、１１０…スイッチ回路、２１０…電源回路、２２０…共通電位供給回路
【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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