(57)【要約】【課題】十分な反射率とコントラストを併せ持ち、視認性の良い薄型の電気光学表示装置を提供する。【解決手段】所定の表示領域を有し、少なくとも透明有彩色と無色透明を呈する透過型表示層３と、所定の表示領域を有し、光の反射率を変調できる反射型表示層５とを重ね合わせて構成される電気光学表示装置１であって、透過型表示層３の無色透明時における全光線透過率を６０％以上とし、かつ、反射型表示層５の光反射率の最低値を７％以下とし、光反射率の最高値を４０％以上としたものを構成する。【選択図】図１
2009265270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の表示領域を有し、少なくとも透明有彩色と無色透明を呈する透過型表示層と、所定の表示領域を有し、光の反射率を変調できる反射型表示層とを重ね合わせて構成される電気光学表示装置であって、
前記透過型表示層の無色透明時における全光線透過率が６０％以上であり、かつ、
前記反射型表示層の光反射率の最低値が７％以下であり、光反射率の最高値が４０％以上であることを特徴とする電気光学表示装置。
【請求項２】
前記透過型表示層の画素分割方式が、［マトリックス分割、ライン分割、セグメント分割、非分割］のいずれかから選択されるものであり、前記反射型表示層の画素分割方式が、［マトリックス分割、ライン分割、セグメント分割、非分割］のいずれかから選択されるものであり、かつ、前記透過型表示層の画素分割方式と前記反射型表示層の画素分割方式とが異なることを特徴とする請求項１に記載の電気光学表示装置。
【請求項３】
前記透過型表示層がエレクトロクロミック（以下、「ＥＣ」と記載する）反応に基づいて着色状態の変化を呈するＥＣ層であり、前記反射型表示層が電気泳動粒子の移動に伴って着色状態の変化を呈する電気泳動層である請求項１または２に記載の電気光学表示装置。
【請求項４】
前記ＥＣ層が、シアン色に着色可能なシアンＥＣ層と、マゼンタ色に着色可能なマゼンタＥＣ層と、イエロー色に着色可能なイエローＥＣ層とを有するか、若しくは、赤色に着色可能なレッドＥＣ層と、緑色に着色可能なグリーンＥＣ層と、青色に着色可能なブルーＥＣ層とを有する請求項３に記載の電気光学表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部光の反射率を変調することにより画像を表示する電気光学表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部光の反射率を変調して画像表示することにより、紙媒体と同様の視認性を有する反射型表示装置の研究開発が盛んに行われている。このような表示装置を実現するデバイスとして、例えば、反射型液晶表示装置や、セル内に封入した電気泳動粒子を電場により移動させることにより光の反射状態を変調することができる電気泳動表示装置等が挙げられる。反射型液晶表示装置は、表示のためのバックライトを必要としないので、バックライトのためのスペースを無くせる上に、電力の削減も可能であるという特徴を有している。電気泳動表示装置は、より一層の薄型化、軽量化が可能であることから、紙媒体に取って代わる電子ペーパーやフレキシブルディスプレイへの応用が期待されている。
【０００３】
特許文献１には、絶縁性基板に配置された複数本の走査配線と、絶縁膜を介し交差するように配置された複数本の信号配線と、走査配線と信号配線の交差部分に薄膜トランジスタを設け、この薄膜トランジスタに接続され反射機能を有する反射画素電極が設けられているアクティブマトリックス基板が記載されている。さらに、特許文献１には、絶縁性基板上に、反射画素電極に対応する領域にカラーフィルターのＲＧＢ領域を形成し、反射画素電極間に対応する領域には遮光膜を設けないカラーフィルターを形成し、その上に透明導電材料からなる共通電極を設けた対向基板との間に液晶を挟持した反射型液晶表示装置が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、酸化還元反応により着色状態が変化するエレクトロクロミック（以下、「ＥＣ」と記載する）反応によって透明領域と着色領域（例えば青色領域）を呈するＥＣ層と、ＥＣ層の下部に重ね合わせる形態にて、電界制御によってＥＣ層の着色領域の色と異なる第１の色領域（例えば赤色領域）および第２の色領域（例えば緑色領域）を呈する電気泳動層とを備え、視認側に赤色，緑色，青色、およびこれらの混色の多色表示を行うことが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、顔料を含むマイクロカプセル、または顔料を隔離するための隔壁を、二枚の電極間に挟み作製した電気泳動型表示素子に、二枚の電極間に形成したＥＣ表示素子を重ね合わせた構成からなるカラーリライタブル表示装置が記載されている。この表示装置は、表示に関してメモリ性を有することから、情報の書き替え時のみ、画像書込装置により書込みのエネルギーを与えるだけで良く、表示を維持するエネルギー付与は不要である。従って、情報の書込み後に画像書込装置から表示装置のみを切り離し、紙媒体のように手軽に持ち運んだり、重ねたり、並べたり、手に持って文字情報を読むという使用方法も可能である。
【特許文献１】特開２０００−１２２０９３号公報（図１等）
【特許文献２】特開平１０−１６１１６１号公報（図４等）
【特許文献３】特開２００４−２８６９７７号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、反射型液晶表示装置、上記特許文献２及び３では、電気泳動表示装置により、反射型の表示装置を構成している。そして、上記特許文献１では、液晶層上にカラーフィルターを重ねることによりカラー表示を実現し、上記特許文献２及び３では、電気泳動層上に、ＥＣ表示素子を重ねることによりカラー表示を実現している。
【０００７】
しかしながら、反射型液晶表示装置においてはカラーフィルターの透過率が基本的に固定されているために、視認側に十分な反射率は得られていない。また、ＥＣ表示素子と電気泳動表示素子とを用いた場合でも、現段階においては、紙媒体に取って代わる程の十分な反射率とコントラストを併せ持つ表示装置は実現されていない。そこで、本発明は、十分な反射率とコントラストを併せ持ち、視認性の良い薄型の電気光学表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成し得た本発明の電気光学表示装置は、
所定の表示領域を有し、少なくとも透明有彩色と無色透明を呈する透過型表示層と、所定の表示領域を有し、光の反射率を変調できる反射型表示層とを重ね合わせて構成される電気光学表示装置であって、
透過型表示層の無色透明時における全光線透過率が６０％以上であり、かつ、
反射型表示層の光反射率の最低値が７％以下であり、光反射率の最高値が４０％以上のものである。
【０００９】
上記電気光学表示装置において、透過型表示層の画素分割方式が、［マトリックス分割、ライン分割、セグメント分割、非分割］のいずれかから選択されるものであり、反射型表示層の画素分割方式が、［マトリックス分割、ライン分割、セグメント分割、非分割］のいずれかから選択されるものであり、かつ、透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とが異なるものを一つの実施態様とすることができる。
【００１０】
上記電気光学表示装置において、透過型表示層がＥＣ反応に基づいて着色状態の変化を呈するＥＣ層であり、前記反射型表示層が電気泳動粒子の移動に伴って着色状態の変化を呈する電気泳動層である態様とすることが推奨される。
【００１１】
上記電気光学表示装置において、ＥＣ層が、シアン色に着色可能なシアンＥＣ層と、マゼンタ色に着色可能なマゼンタＥＣ層と、イエロー色に着色可能なイエローＥＣ層とを有するか、若しくは、赤色に着色可能なレッドＥＣ層と、緑色に着色可能なグリーンＥＣ層と、青色に着色可能なブルーＥＣ層とを有する態様とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、透過型表示層の無色透明時における全光線透過率が６０％以上であり、反射型表示層の光反射率の最低値が７％以下、最高値が４０％以上であるので、電気光学表示装置の明るさとコントラストが向上し、反射型表示装置の利用シーンを格段に広げるものである。
【００１３】
また、透過型表示層又は反射型表示層を複数の画素により構成する場合、透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とを同一の方式とし、透過型表示層と反射型表示層の画素同士を重ね合わせるのが通常である。しかし、上記のように透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とが異なるようにすること、すなわち、何れかの画素分割方式をより画素数の少ない簡易な画素分割方式とすれば、電気光学表示装置の製造コストを抑えつつも、画素数の少ない表示層により背景色を与えるなどして観者に意外性を与えることができる意匠性の高い電気光学表示装置を提供することができる。
【００１４】
また、ＥＣ層の裏側（視認側とは反対側）に無彩色（グレイスケール）を表示することに適している電気泳動層を配置すれば、色要素が豊富化され、ＥＣ層のみによるカラー表示では表現できないような階調度の高い、表現豊かなフルカラー画像を表示することができる。また、各ＥＣ層は無色透明色が表示可能であるため、電気泳動層による無彩色画像をより一層鮮明に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１にかかる電気光学表示装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００１６】
１．電気光学表示装置の概略構造
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電気光学表示装置の一例を示す概略断面図である。図１において、電気光学表示装置１は、マトリックス状に形成されたＥＣ素子２を備えるＥＣ層３と、マトリックス状に形成された電気泳動素子４を備える電気泳動層５と、ＥＣ素子２及び電気泳動素子４とを駆動するための電子回路層６とを重ね合わせて構成されている。本実施の形態ＥＣ層３は、少なくとも透明有彩色と無色透明を呈する透過型表示層であり、電気泳動層５は、光の反射率を変調できる光反射型の表示装置である。電気光学表示装置１の視認側は、ＥＣ層３側である。
【００１７】
本発明において透過型表示層とは、電気信号の制御により全光線透過率を変調させることができる電気光学的デバイスを指し、反射型表示層とは、光線の反射率を電気信号の制御により変調させることができる電気光学的デバイスを指すものとする。
【００１８】
上記の電気光学表示装置の構成において、透過型表示層であるＥＣ層３の無色透明時における全光線透過率は、６０％以上である。また、反射型表示層である電気泳動層５の光反射率の最低値は７％以下であり、光反射率の最高値は４０％以上とする。このように電気光学表示装置を構成することにより、電気光学表示装置の明るさとコントラストが向上する。全光線透過率は、プラスチックの光学的特性試験方法に関するＪＩＳ  Ｋ７１０５（ＡＳＴＭ  Ｄ１００３）に準拠して測定される。
【００１９】
また、反射型表示層（電気泳動層５）の反射率（％）は、分光光度計により測定されるものである。分光光度計として、グレタークマクベス社製のスペクトロアイ（登録商標）を使用することができる。なお、参考に、スペクトロアイにより測定した新聞紙の白地の反射率は、約６０％である。
【００２０】
２．ＥＣ素子
透過型表示層の一例であるＥＣ素子２について説明する。図１において、ＥＣ素子２は、第一画素電極（共通電極）７と第二画素電極（画素電極）８との間に、酸化還元反応により透明有彩色（着色状態）となるか、無色透明となるかを選択することが可能なＥＣ材料層９を挟持して構成されるものである。第一画素電極（共通電極）７は固定電位であり、第二画素電極（画素電極）８は、画素毎の信号に応じた電位にアドレスされる。なお、本発明において、「無色透明」というのは、完全な透明だけを指すのではなく、使用する第一画素電極７や第二画素電極８、及びＥＣ材料層９の特性によって光透過率が低い場合も含むが、少なくとも、全光線透過率が６０％以上のものを指すこととする。また、「無色透明」というのは、完全な無色だけを指すのではなく、使用するＥＣ材料層９の特性によっては、電圧の印加状態に拘わらず微量の有彩色が残る場合も含む。ＥＣ層３の全光線透過率（％）は、第一画素電極７、ＥＣ材料層９、第二画素電極８の積層体を透過する光の量により測定されるものである。なお、測定の際に、ＥＣ層３の外側、すなわち、第一画素電極７或いは第二画素電極８の外側に透明基材や接着剤等が存在し、その存在による全光線透過率への影響が無視できない場合であっても、該透明基材や接着剤等の存在による全光線透過率（％）の低下分を計算により除去することにより、ＥＣ層３の全光線透過率（％）を求めることができる。
【００２１】
ＥＣ材料層９としては、例えば、赤色系材料としてアントラキノン系色素やスチリル系スピロピラン色素、緑色系材料として芳香族アミン系色素やビオロゲン系色素、青色系材料としてビオロゲン系色素やピラゾリン系色素等の有機ＥＣ色素をＲＧＢ３原色として用いることができる。或いは、シアン系材料として1,4−ジアセチルベンゼン、マゼンタ系材料としてテレフタル酸ジメチル、イエロー系材料として4,4’−ビフェニルジカルボン酸ジエチルをそれぞれ1−メチル−2−ピロリドンに溶解したものをＣＭＹ３原色として用いることができる。なお、無色透明の場合は、視認側において、下地である電気泳動層５から反射される色がそのまま反映されることになる。
【００２２】
また、呈色の濃淡は、直流電圧の印加時間と電圧値を変化させることによっても制御可能である。すなわち、印加時間を変化させたり、印加電圧に幅を持たせたりすることにより、呈色の濃淡を制御することも可能である。或いは、複数のＥＣ素子２を一画素とし、一画素内において着色状態にあるＥＣ素子２の個数により呈色の濃淡を調節することも可能である。
【００２３】
さらに、一つのＥＣ素子２に対する単位時間当たりの電圧印加時間を調節することによっても呈色の濃淡を制御することができる。例えば１秒間当たりに印加する電圧パルスの数、幅、高さを増減する等の方法を採ってもよい。
【００２４】
ＥＣ層３は、透過型表示層として機能させるため、共通電極７と画素電極８は、透明導電材料により構成することが必要である。透明導電材料としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等を用いることができる。
【００２５】
ＥＣ材料層９は、例えば共通電極７上にインクジェット法により塗布することができる。ＥＣ材料層９は、スペーサー１０を側壁とするセル内に充填され得る液状物でも良いが、取り扱いや製造上の便宜のために、共通電極７と画素電極８との間から流出せずに形状を保持し得る固形状または半固形状とすることが好ましい。
【００２６】
１つの画素を構成するのに、必ずしもＥＣ素子２を３つ用いる必要はなく、２つのＥＣ素子２により１画素の単位を構成してもよい。１画素に用いるＥＣ素子２が多ければ、色の重ね合わせにより多彩な呈色が可能であるが、その分、１画素に割り当てるＥＣ素子２が増え、解像度が低下してしまうので、使用目的により１画素の構成を選択することが好ましい。
【００２７】
３．電気泳動層
次に、反射型表示層の一例である電気泳動層５について説明する。図１において、電気泳動層５は、分散液を封入したマイクロカプセル１１を第三画素電極（画素電極）１２と第四画素電極（共通電極）１３との間に挟持して構成される電気泳動素子４を備えるものである。共通電極１３は固定電位であり、画素電極１２は、画素毎の信号に応じた電位にアドレスされる。
【００２８】
分散液は、帯電した電気泳動粒子と色素を溶かした絶縁性液体等からなる。画素電極１２により分散液に電圧を印加すると、電荷を有する電気泳動粒子は、その電荷とは逆の極性の電極へ移動する。観測者側の電極（図１においては、画素電極１２）に電気泳動粒子が集まると、当該電気泳動粒子の色が表示される。一方、観測者側と反対の電極（図１においては、共通電極１３）に電気泳動粒子が集まると、観測者は絶縁性液体の色を視認することになる。すなわち、電気泳動粒子と絶縁性液体の色の差によって表示の切り替えが行われる。例えば、電気泳動粒子が白色、絶縁性液体が黒色に着色されていれば、画素電極１２に印加する電圧を切り替えることに白又は黒を表示することができる。もちろん、画素毎に白と黒を切り替えれば、グレースケールの表示を行うことができる。
【００２９】
マイクロカプセル１１は、ゼラチンとアラビアガムによるコアセルべーションによって作製した壁体物で構成することができる。白色電気泳動粒子を用いる場合は、酸化チタンを好ましく使用することができる。黒色電気泳動粒子を用いる場合は、カーボンブラックを好ましく使用することができる。分散液の溶剤（上記絶縁性液体）としては、トルエンやケロシン等の炭化水素化合物および／またはシリコーンオイルのようなケイ素化合物溶媒を好ましく使用することができる。
【００３０】
本発明においては、反射型表示層である電気泳動層５の光反射率の最低値（反射型表示層が暗（黒）を呈する状態）が７％以下、光反射率の最高値（反射型表示層が明（白）を呈する状態）が４０％以上となるように構成されている。電気泳動層５の光反射率（％）は、第三画素電極（画素電極）１２、マイクロカプセル１１、第四画素電極（共通電極）１３の積層体に入射した光が該積層体よって反射される光の量により測定されるものである。測定の際に、第三画素電極１２の外側に透明基材や接着剤等が存在し、その存在による反射率への影響が無視できない場合であっても、該透明基材や接着剤等の存在による反射率（％）の低下分を計算により除去することにより電気泳動層５の光反射率（％）を求めることができる。なお、光反射率は、マイクロカプセル１１による光の反射に大きく依存するため、第四画素電極１３の外側に透明基材等が存在しても、その存在による反射率への影響は通常の場合無視できる。
【００３１】
コントラストの高い電気泳動層５を実現するための方法としては、（１）黒色の色素を溶解した絶縁性液体中に、白色の電気泳動粒子を分散させる方法、（２）白色の色素を溶解した絶縁性液体中に、黒色の電気泳動粒子を分散させる方法、（３）絶縁性液体中に、黒色の電気泳動粒子と、この黒色の電気泳動粒子とは逆極性に帯電した白色の電気泳動粒子の両方を分散させる方法、（４）半球側が白色、他の半球側が黒色に着色され、白色部と黒色部の電気極性を逆極性とした電気泳動粒子を画素電極１２と共通電極１３との間に封入する方法等が考えられる。
【００３２】
なお、電気泳動素子４の配列方法は、方眼状に限られず、ストライプ状、ハニカム状などの様々な配置を採り得る。ＥＣ素子２の配列方法も、これに合わせて同様の形態を取り得る。
【００３３】
４．電子回路層
次に、電子回路層６の好ましい形態について説明するが、あくまでも一例であり、以下に説明するものに限定されない。図１に示すように、本実施の形態においては、ＥＣ素子２及び電気泳動素子４を駆動するための電子回路層６は、ＥＣ層３と電気泳動層５との間に挟持されている。電子回路層６には、少なくとも３種類の能動素子、すなわち、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４、第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５、及び、駆動用薄膜トランジスタ１６が含まれる。トランジスタのタイプとしては、電界効果型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、サイリスタ、ＩＧＢＴ等を用いることができるが、オフ電流の少ない電界効果型トランジスタを選択することが好ましい。この場合の制御電極はゲート電極であり、第一電極、第二電極は、ソース電極、ドレイン電極のいずれかに相当する。一般的にはソース電極側を接地する、いわゆるソース接地型の回路構成をとることが多い。
【００３４】
図２は、上述したＥＣ素子２や電気泳動素子４と、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４、第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５、並びに駆動用薄膜トランジスタ１６との接続関係を示す電子回路図である。図２において、ＥＣ素子２に表示信号を伝送するためのＥＣ素子用信号線２１と、電気泳動素子４に表示信号を伝送するための電気泳動素子用信号線２２とが、図面縦方向に並列に配線されている。一方、図面横方向には、共通走査線２３が配線され、ＥＣ素子用信号線２１／電気泳動素子用信号線２２と共通走査線２３によりマトリックス構造が形成されている。共通走査線２３には、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４の制御電極１４ｇ、および第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５の制御電極１５ｇが接続される。
【００３５】
上記のＥＣ素子用信号線２１は、詳しくは、シアン表示用、マゼンタ表示用、イエロー表示用の３つのラインの繰り返し、或いは、赤色表示用、緑色表示用、青色表示用の３つのラインの繰り返しを構成している。３原色を用いれば、フルカラー表示に対応することが可能となるが、本発明を実施するにあたり必須の構成要件ではない。
【００３６】
また、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４の第一電極１４ａはＥＣ素子用信号線２１に接続され、第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５の第一電極１５ａは電気泳動素子用信号線２２に接続されている。一方、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４の第二電極１４ｂはＥＣ素子２の駆動用薄膜トランジスタ１６の制御電極１６ｇに接続され、第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５の第二電極１５ｂは電気泳動素子４の画素電極１２（図１、図２参照）に接続されている。
【００３７】
駆動用薄膜トランジスタ１６の第一電極１６ａは接地され、第二電極１６ｂは、ＥＣ素子２の画素電極８（図１、図２参照）に接続され、ＥＣ素子２の共通電極７（図１、図２参照）は、一定電位を与える電源Ｖｃｏｍに接続されている。共通電極７がマトリックス構造全面に一様に形成されている場合は、電源Ｖｃｏｍは、各マトリックスまで個別に配線されている必要はないが、電気伝導率の良いアルミニウムや銅により個別に配線すれば、共通電極７全体の電位が所定の電位となるまでにかかる時間が短縮される。また、共通電極７がマトリックス構造全体に形成されているのではなく、ライン毎やＥＣ素子２毎に形成される場合であれば、電源Ｖｃｏｍを個別に配線することが必要である。
【００３８】
駆動用薄膜トランジスタ１６の第一電極１６ａは、上記のように接地されているが、直接接地でも間接接地でもよい。例えば、容量素子（図示せず）等の受動素子を介在させていてもよい。容量素子を用いた場合は、サージ電流に対して駆動用薄膜トランジスタ１６やＥＣ素子２を保護することができる。
【００３９】
第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４の第二電極１４ｂ、第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５の第二電極１５ｂも、それぞれ接地されているが、接地される際に第一容量素子２７，第二容量素子２８を介在させていてもよい。第二容量素子２８を用いることにより、電気泳動素子４の表示状態を保持することができる。また、第一容量素子２７を用いることにより、駆動用薄膜トランジスタ１６のオンオフ状態を保持し、ＥＣ素子２の表示状態を保持することができる。
【００４０】
第一及び第二容量素子２７，２８の接地先は、電気泳動素子４の共通電極１３であってもよいが、この場合は、電気泳動層５を貫通するバイアホール（図示せず）を設ける必要があり、電気光学表示装置の製造工程を複雑にしてしまう。
【００４１】
図３は、第一及び第二容量素子２７，２８の他の接地方法を示す回路図である。この回路図によれば、第一及び第二容量素子２７，２８の接地先を、電子回路層６内に設けられた共通走査線２３に並行に設けられた共通接地線２４としている。共通接地線２４は、電子回路層６内を通して外部で接地することができる。このような共通接地線２４を形成すれば、第一及び第二容量素子２７，２８の接地構造を電子回路層６内に収めることができるため、上記のようなバイアホールを設ける必要もなく、電気光学表示装置の製造工程を簡略化することができる。
【００４２】
本実施の形態１における電子回路層６は、ＥＣ層３と電気泳動層５との間に挟まれた位置に構成されるため、電子回路層６の光透過率が高いことが好ましい。この観点から、薄膜トランジスタとして透明薄膜トランジスタを用いることが好ましい。本発明において、透明薄膜トランジスタとは、電極材料（薄膜トランジスタが電界効果型トランジスタであれば、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極の各電極材）に、透明酸化物伝導体（上述のＩＴＯやＩＺＯ等）を使用したものをいうものとする。さらに、ゲート電極と活性層との間に配置するゲート絶縁膜をＹ２Ｏｘ等の透明絶縁物で構成することにより透明度は高まる。トランジスタの活性層としては、アモルファス酸化物半導体膜（ＩｎＧａＺｎＯ４）、電子回路層６の基体としては、ＰＥＴフィルムを好ましく用いることができる。
【００４３】
図１に示すように、ＥＣ層３と電子回路層６との接続には、導電性の微粒子（導電性フィラー）を分散させた熱硬化性樹脂によって形成される異方性導電膜１７（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いれば、電子回路層６の駆動用薄膜トランジスタ１６とＥＣ素子２の画素電極８とを容易に接続することができる。接続の方法は、まず、電子回路層６とＥＣ層３との間に異方性導電膜１７を挟んで、ヒーター等で熱を加えながら電子回路層６とＥＣ層３との導通を図りたい場所に異方性導電膜１７の垂直方向から圧力を加えることにより、導電性フィラー同士が接触し、異方性導電膜１７の垂直方向の接続点１８を形成することができる。上記の異方性導電膜１７の他、耐熱性の高い異方性導電ペーストを用いることもできる。
【００４４】
電子回路層６の駆動用薄膜トランジスタ１６とＥＣ素子２の画素電極８とは、最低１点において接続されていればＥＣ素子２の機能は果たすが、電子回路層６の駆動用薄膜トランジスタ１６とＥＣ素子２の画素電極８との接点は多い方が良い。画素電極８の材料であるＩＴＯ等の透明材料は、アルミニウムや銅等に比べて電気伝導性が低い。このため、電子回路層６の駆動用薄膜トランジスタ１６とＥＣ素子２の画素電極８との接続点が少ない場合には画素内における呈色のムラや表示遅れが発生してしまうが、接点が多い場合は、画素電極８全体が等電位になるまでの時間が短縮できるため、表示状態を高速で切り替える場合にも対応できる。したがって、異方性導電膜１７は点状ではなく線状領域において通電されることが望ましく、画素電極８の一つの辺と同等の長さに亘って配置されることが特に望ましい。
【００４５】
上述のように、本実施の形態１にかかる電気泳動層５よりも視認側にある構造、例えばＥＣ層３は、透過型表示層として機能するものであり、異方性導電膜１７においても光の透過を阻害しないようにする必要がある。このため、異方性導電膜１７を透明のフィルム材料によって構成することが望ましい。
【００４６】
５．電子回路層の駆動方法
次に、電子回路層６の駆動方法について説明する。図１に示したように、ＥＣ素子２及び電気泳動素子４はそれぞれ重なるように配置され、電気泳動素子４の表示色とＥＣ素子２の表示色によって、視認側から観察できる色が決定されるので、ＥＣ素子２及び電気泳動素子４をタイミングよく所定の呈色をしなければならない。まず、表示の目的とするＥＣ素子２に接続されているＥＣ素子用信号線２１に所定の電圧をアドレスし、このＥＣ素子２に対向する電気泳動素子４に接続されている電気泳動素子用信号線２２に所定の電圧をアドレスする。この状態で、ＥＣ素子２と電気泳動素子４とを同時に呈色させる準備は完了している。
【００４７】
次に、共通走査線２３にオン電圧（例えば０．７Ｖ）を印加し、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４の制御電極１４ｇ、第二のスイッチ用薄膜トランジスタ１５の制御電極１５ｇをオン状態とする。制御電極１５ｇがオン状態になれば、第一電極１５ａ及び第二電極１５ｂ間が導通状態となり、電気泳動素子４の画素電極１２が所定電位となり、電気泳動素子４が所望の呈色状態となる。また、第一のスイッチ用薄膜トランジスタ１４の制御電極１４ｇがオン状態になれば、第一電極１４ａ及び第二電極間１４ｂが導通状態となり、これにより駆動用トランジスタ１６の制御電極１６ｇがオン状態となる。制御電極１６ｇがオンになれば、第一電極１６ａ及び第二電極１６ｂ間が導通状態となり、ＥＣ素子２の画素電極８が所定電位となり、ＥＣ素子２の呈色状態（透明有彩色／無色透明）となる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態における電気光学表示装置では、１本の共通走査線２３により電気泳動素子４とＥＣ素子２の駆動タイミングが制御されるため、回路構造上、電気泳動素子４とＥＣ素子２の呈色タイミングがずれることはなく、安定した色又は明るさの表示を行うことが可能となる。また、走査線を共通走査線２３の１本としたことにより、各画素の開口率が上がるため、最終的に観者に視認される光量が多くなる。
【００４９】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、透過型表示層としてＥＣ層３を用いた例について説明したが、所定の表示領域を有し、少なくとも透明有彩色と無色透明を呈し、無色透明時における全光線透過率が６０％以上の透過型表示層であれば、ＥＣ層３に限らず、図４に示すような、電気泳動層を用いることも可能である。図４（ａ）及び（ｂ）は、透過型表示層としての電気泳動層３０を示す図である。
【００５０】
図４（ａ）及び（ｂ）において、透明導電材料で構成された下部電極３１と隔壁電極３２により、凹状のセルが形成されている。それぞれのセルには、透明有彩色に着色された絶縁性液体３３、または、無色透明の絶縁性液体３４が封入されている。また、全てのセルには、電気泳動粒子３５が封入されている。電気泳動粒子３５は、帯電しており、下部電極３１又は隔壁電極３２に印加された電位により、下部電極３１又は隔壁電極３２に移動する。
【００５１】
図４（ａ）に示すように、着色された絶縁性液体３３が封入されたセルにおいて、電気泳動粒子３５を隔壁電極３２に引きつけ、無色透明な絶縁性液体３４が封入されたセルにおいて、電気泳動粒子３５を下部電極３１に引きつけておくことにより、下部電極３１を介して透明有彩色の光が透過し、透明有彩色を呈することが可能となる。なお、電気泳動粒子３５の色は、白であっても黒であってもよいが、電気光学表示装置全体のコントラストを上げるためには、黒であることが好ましい。
【００５２】
一方、図４（ｂ）に示すように、着色された絶縁性液体３３が封入されたセルにおいて、電気泳動粒子３５を下部電極３１に引きつけ、無色透明な絶縁性液体３４が封入されたセルにおいて、電気泳動粒子３５を隔壁電極３２に引きつけておくことにより、下部電極３１を介して光が透過し、無色透明を呈することが可能となる。全セルのうち、２／３のセルに無色透明な絶縁性液体３４を封入する構成とすれば、透過型表示層としての電気泳動層の全光線透過率を６０％以上とすることも可能である。
【００５３】
（実施の形態３）
実施の形態１では、反射型表示層として電気泳動層５を用いた場合について説明したが、所定の表示領域を有し、光の反射率を変調できる反射型表示層であって、光反射率の最低値が７％以下であり、光反射率の最高値が４０％以上であれば、他の形式の反射型表示層、例えば、反射型液晶表示装置を使用することができる。
【００５４】
図５は、本発明の実施の形態３にかかる電気光学表示装置の概略断面図である。実施の形態３は、実施の形態１と基本的には同じであるが、電気泳動層５を反射型の液晶層４３に置き換えた点において異なる。図５において、反射型の液晶層４３は、液晶分子４１を画素電極１２と共通電極１３との間に挟持して構成される液晶素子４２を備えるものである。液晶層４３は、共通電極１３側に更に偏光板４４を備えている。
【００５５】
実施の形態１の場合と同様に、共通電極１３は固定電位であり、画素電極１２は、画素毎の信号に応じた電位にアドレスされる。画素電極１２に印加された電位により、液晶分子４１の配向方向が変化するため、偏光板４４を透過できる光量を調節することができる。本実施の形態における液晶層４３においては、偏光板４４に入射した光が液晶素子４２にて反射し、再び偏光板４４から出射される割合は、７％以下に抑えることができ、かつ、４０％以上にもできるように設計されている。このようなコントラストの高い反射率を得るためには、例えば、液晶分子４１を液晶層４３に対して垂直に配向させることができるＶＡモードを用いることが好ましい。
【００５６】
（実施の形態４）
上記の実施の形態１においては、透過型表示層であるＥＣ層３と反射型表示層である電気泳動層５の画素分割の方式が共にマトリックス方式である場合について説明したが、実施の形態４では、透過型表示層の画素分割方式が、［マトリックス分割、ライン分割、セグメント分割、非分割］のいずれかから選択され、反射型表示層の画素分割方式が、［マトリックス分割、ライン分割、セグメント分割、非分割］のいずれかから選択され、透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とが異なる場合について説明する。
【００５７】
「マトリックス分割」とは、実施の形態１において説明したように、表示画面を構成する画素が縦横の２次元に配列されたものである。「ライン分割」とは、線状の画素が平行に複数本並べられ、全体として２次元の表示画面を構成するものである。「セグメント分割」は、線分状電極を配置し、個々の電極を予め定められたパターンに基づいて点灯／非点灯とすることにより、数字やアルファベットが表示されるようにしたものである。例えば、７セグメントディスプレイに代表されるものである。さらに本発明において「非分割」とは、表示画面の全体を一つの画素で構成する場合をいい、表示画面に均一な背景色を与える場合等に用いることができる。
【００５８】
上述したように、透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とを同一の方式とし、透過型表示層と反射型表示層の画素同士を重ね合わせるのが通常の考え方である。これに対して、透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とが異なるようにすること、すなわち、何れかの画素分割方式をより画素数の少ない簡易な画素分割方式とすれば、電気光学表示装置の製造コストを抑えつつも、画素数の少ない表示層により背景色を与える等、観者に意外性を与え、電気光学表示装置としての意匠性を高めることができる。例えば、インテリア時計、自動車の運転席の表示パネル等に使用できる。
【００５９】
図６は、本発明の実施の形態４にかかる電気光学表示装置の概略鳥瞰図であり、図７は、図６に示した電気光学表示装置のＡ−Ａ断面図である。図６及び図７に示すように、実施の形態１にかかる電気光学表示装置の構成を基本としつつ、ＥＣ層３の画素分割方式をセグメント方式としている点、及び、電気泳動層５の画素分割方式を非分割、すなわち、画面全体で１画素とする点において異なっている。なお、ＥＣ層３において、ＥＣ素子２が配置された部分以外のエリアは、ＰＥＴフィルム等、透明の基材により光が透過できるように構成されている。このようなセグメント方式によるＥＣ素子２を駆動することにより、例えば時刻情報を表示することができる。時刻情報を表示するだけであれば、ＥＣ層３だけでも必要な情報は表示されているが、例えば、電気泳動層５の反射率を時間的な揺らぎをもって変化させれば、観者が得られる時刻情報は変わらなくとも、画面全体の光量又は色の変化を伴う時刻表示を楽しむことができる。したがって、透過型表示層の画素分割方式と反射型表示層の画素分割方式とを異なるようにすることにより、コストをかけずとも、意匠性の高い電気光学表示装置を得ることができる。
【００６０】
同様に、図８は、本発明の実施の形態４にかかる他の電気光学表示装置の概略鳥瞰図であり、図９は、図８に示す電気光学表示装置のＢ−Ｂ断面図である。図８及び図９に示すように、実施の形態１にかかる電気光学表示装置の構成を基本としつつ、電気泳動層５の画素分割方式をセグメント方式としている点、及び、ＥＣ層３の画素分割方式を非分割、すなわち、画面全体で１画素とする点において異なっている。この場合においても、コストをかけずとも、意匠性の高い電気光学表示装置を得ることができる。もちろん、ＥＣ層３の画素分割方式をライン分割、マトリックス分割とし、より複雑なデザインを楽しむことも可能である。
【００６１】
以上説明したように、本発明の電気光学表示装置によれば、ＥＣ層の裏側（視認側とは反対側）に無彩色（グレイスケール）を表示することに適している電気泳動層を配置するため、ＥＣ層のみによるカラー表示では表現できないような階調度の高い、表現豊かなフルカラー画像を表示することができる。また、各ＥＣ層は無色透明色が表示可能であるため、電気泳動層による無彩色画像をより一層鮮明に表示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の電気光学表示装置は、ノートパソコン、ＰＤＡ、携帯電話、電子ブック、電子新聞、電子文庫等の電子ペーパー、カレンダー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、電卓、家電製品、自動車用品等の表示部、ポイントカード、ＩＣカード等のカード表示部、電子広告、電子値札、電子楽譜のほか、外部情報入力手段を用いて表示媒体駆動を行うリライタブルペーパーとしても好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる電気光学表示装置の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる電気光学表示装置の電子回路である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる電気光学表示装置の他の電子回路である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる電気光学表示装置の電気泳動層の概略断面図であり、（ａ）は、透明有彩色を呈する場合、（ｂ）は、無色透明を呈する場合を示す。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３にかかる電気光学表示装置の概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４にかかる電気光学表示装置の概略鳥瞰図である。
【図７】図７は、図６に示す電気光学表示装置のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４にかかる他の電気光学表示装置の概略鳥瞰図である。
【図９】図９は、図８に示す電気光学表示装置のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  電気光学表示装置
２  ＥＣ素子
３  ＥＣ層（透過型表示層）
４  電気泳動素子
５  電気泳動層（反射型表示層）
６  電子回路層
７  第一画素電極（共通電極）
８  第二画素電極（画素電極）
９  ＥＣ材料層
１０  スペーサー
１１  マイクロカプセル
１２  第三画素電極（画素電極）
１３  第四画素電極（共通電極）
１４  第一のスイッチ用薄膜トランジスタ
１５  第二のスイッチ用薄膜トランジスタ
１６  駆動用薄膜トランジスタ
１７  異方性導電膜
１８  接続点
２１  ＥＣ素子用信号線
２２  電気泳動素子用信号線
２３  共通走査線
２４  共通接地線
２７  第一容量素子
２８  第二容量素子
３０  電気泳動層（透過型表示層）
３１  下部電極
３２  隔壁電極
３３  透明有彩色に着色された絶縁性液体
３４  無色透明の絶縁性液体
３５  電気泳動粒子
４１  液晶分子
４２  液晶素子
４３  液晶層（反射型表示層）
４４  偏光板
【図２】
2009265270.tif 000003
【図３】
2009265270.tif 000004
【図６】
2009265270.tif 000005
【図８】
2009265270.tif 000006
【図１】
2009265270.tif 000007
【図４】
2009265270.tif 000008
【図５】
2009265270.tif 000009
【図７】
2009265270.tif 000010
【図９】
2009265270.tif 000011