JP2003337352A

JP2003337352A - 表示素子の駆動方法

Info

Publication number: JP2003337352A
Application number: JP2002146412A
Authority: JP
Inventors: Ryota Kotake; 良太小竹; Kenji Shinozaki; 研二篠崎; Kenichi Takahashi; 賢一高橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-28
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP4474822B2

Abstract

(57)【要約】【課題】金属析出型の表示素子において、高速消去及
び均一な消去を可能とする。【解決手段】マトリクス状に配したロウ電極及びコラ
ム電極により各画素に選択的に電圧を印加し、金属を析
出、溶解させて画像の表示及び消去を行う。書き込み
は、金属を析出させる画素に選択的に析出過電圧である
閾値電圧以上の書き込み電圧を加えるアドレス駆動によ
り行う。消去の際には、金属の析出画素にのみ選択的に
高い消去電圧を印加する。具体的には、アドレス駆動時
とは逆極性の電圧をロウ電極及びコラム電極に印加し、
消去のためのアドレス駆動（消去走査）を行う。

Description

【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 rayt
ube）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】上記金属の析出・溶解
により表示を行う金属析出型の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っ
ている。すなわち、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、画像の書き込みが行われる。これとは逆
に、プラス電圧を加えると金属が溶解し、消去が行われ
る。この画像消去の従来方法としては、パネル全体に一
括して消去電圧を加えるというのが一般的である。

【００１０】しかしながら、かかる従来の消去方法で
は、金属（例えば銀）が析出した画素と析出していない
画素に同じ消去電圧が印加されるため、次のような問題
が生じている。先ず、高い消去電圧をパネル全体に印加
して消去を行おうとすると、金属が析出した画素であっ
ても比較的速く消去を行うことができるが、金属が析出
していない画素では、過消去の問題が生ずる。過消去に
なると、本来必要のないヨウ素がコラム電極上に遊離し
て黄色く着色されてしまったり、次の書き込みを行う際
に黄色くなった画素には十分に金属の析出が進行しない
等、消去の均一性に問題が生ずる。

【００１１】一方、ヨウ素が遊離しないようにパネル全
体にヨウ素が遊離する閾値電圧以下の消去電圧を印加し
て消去を行おうとすると、ある程度均一な消去は実現さ
れるが、金属が析出した画素の消去に長時間を要し、消
去に非常に時間がかかるという欠点がある。また、ヨウ
素が遊離する閾値電圧以下の消去電圧を印加する場合、
金属が析出した画素に微量の金属が残存する可能性があ
り、次に析出表示を行う際に、これが核となって金属の
析出が進行し、消去前の表示が浮き出てきて、いわゆる
焼き付きとなる虞れもある。

【００１２】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、金属析出型の
表示素子において、パネル全体に亘って均一な消去を実
現することが可能な表示素子の駆動方法を提供すること
を目的とする。また、本発明は、高速な消去が可能で、
消去後、次の析出表示を行う際に消去前の表示が浮き出
てくる焼き付き現象を防止することが可能な表示素子の
駆動方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【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、本発明は、マトリクス状に配したロウ電極及びコ
ラム電極により各画素に選択的に電圧を印加し、金属を
析出、溶解させて画像の表示及び消去を行う表示素子の
駆動方法において、金属を析出させる画素に選択的に析
出過電圧である閾値電圧以上の書き込み電圧を加えて画
像表示のためのアドレス駆動を行った後、金属の析出画
素にのみ選択的に高い消去電圧を印加することにより消
去を行うことを特徴とする。

【００１４】消去の際に、金属が析出している画素のみ
に選択的に高い消去電圧が印加されるので、高速消去が
実現される。また、高い消去電圧を印加することで、析
出画素においても十分に消去が進行し、焼き付き現象が
解消される。一方、非析出画素には、これよりも低い消
去電圧、例えばヨウ素が遊離する閾値電圧よりも低い電
圧が消去電圧として印加されるので、ヨウ素が遊離する
ことはない。

【００１５】

【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。

【００１６】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。

【００１７】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Ｘ
_１，Ｘ_２・・・と、これとは直交する第２の電極群
Ｙ_１，Ｙ_２・・・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。

【００１８】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。

【００１９】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
Ｉｎ_２Ｏ₃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Ｉｎ_２Ｏ₃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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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，Ｌｉ
Ｉ，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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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１０〜５０μ
ｍ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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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Ｖ_ｔｈ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Ｖ_ｔｈ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。

【００３２】銀の析出は、三角波電圧の頂点に相当する
書き込み電圧Ｖ_ｗを越え、次第に電圧が下がっても続
き、先の閾値電圧Ｖ_ｔｈ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Ｖ_ｋｅ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Ｖ_ｔｈを越えて核（種）が形成されれ
ば、閾値電圧Ｖ_ｔｈ以下の電圧でも、銀の析出が起こる
ということである。

【００３３】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、電圧
Ｖ_ｉｔｈ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。この電圧Ｖ
_ｉｔｈを消去の閾値電圧と呼ぶ。

【００３４】上記のような電流−電圧過渡応答特性を示
す表示装置を駆動するには、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
込みを行い、逆電圧の印加により消去駆動を行う。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、駆動電圧波形について説明す
る。

【００３５】図７は、マイナス電圧を加えて閾値電圧Ｖ
_ｔｈ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Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３に加えられるコラム電圧、各
ロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３に加えられるロウ電圧、及び
画素（Ｃ_１，Ｒ_１）、（Ｃ_１，Ｒ_２）、（Ｃ_２，Ｒ_２）
の印加電圧を示してある。

【００３６】表示に際しては、各コラム電極Ｃ_１，
Ｃ_２，Ｃ_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい信号書き込み
電圧パルスＶ_ｓｉｇ（選択期間Ｔ_ｅ）を加え、各ロウ電
極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい選択
電圧パルスＶ_ｓｅｌ（選択期間Ｔ _ａ≒Ｔ_ｅ）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Ｖ_ｔｈより大きい電圧（書き込み電圧
Ｖ_ｗ）（＝Ｖ_ｓｉｇ−Ｖ_ｓ _ｅｌ）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。

【００３７】例えば、画素（Ｃ_１，Ｒ_１）、（Ｃ_２，Ｒ
_２）では、コラム電極Ｃ_１，Ｃ_２の信号書き込み電圧パ
ルスＶ_ｓｉｇと、ロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２の選択電圧パルス
Ｖ_ｓ _ｅｌ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Ｖ_ｗが加わり、銀の析出（書き込み）が行
われる。一方、画素（Ｃ_１，Ｒ_２）では、コラム電極Ｃ
_１の信号書き込み電圧パルスＶ_ｓｉｇとロウ電極Ｒ_２の
選択電圧パルスＶ_ｓｅ _ｌとが重なる期間が無く、閾値電
圧Ｖ_ｔｈを下回る信号書き込み電圧パルスＶ_ｓ _ｉｇ、あ
るいは選択電圧パルスＶ_ｓｅｌ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。

【００３８】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Ｒ_１，Ｒ_２，
Ｒ_３に一括して消去用の電圧−Ｖ_ｅを加え、各画素にプ
ラスの電圧Ｖ_ｅ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。

【００３９】ここでの消去電圧Ｖ_ｅは、図４に示したよ
うに、ロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３の電位に対してコラム
電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３の電位をプラスに掃引することで
銀が溶出してコラム電極から離れる部分を使う。このと
き、消去電圧Ｖ_ｅを大きくすることで、電極間の電界強
度が強くなり、消去のスピードが上がるが、図４におけ
る消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越えると、ヨウ素がコラム
電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３上に遊離し、黄色い着色が発生す
る。

【００４０】したがって、Ｖ_ｅ＜Ｖ_ｉｔｈとすることが
好ましいが、消去スピードが著しく遅くなってしまうと
いう欠点がある。実験では、消去に１０秒以上必要とな
る。消去スピードを数秒程度に速めるためには、Ｖ_ｅ＞
Ｖ_ｉｔｈとすることが必要となり、この場合には、確か
に銀の析出があった画素での銀の溶解速度が速くなる
が、銀の析出が無かった画素には遊離ヨウ素が生じ、黄
色く着色してしまう。そのため、次の画面でこの画素に
銀を析出させようとしても、遊離ヨウ素が生じた画素で
は銀の析出核が付き難くなり、表示の均一性が問題とな
る。

【００４１】そこで、本発明では、消去駆動を、銀が析
出した画素のみに選択的に高い電圧が印加されるような
アドレス駆動とし、パネル全体の表示の均一性を確保す
ると同時に、消去時間を短縮する。図８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。

【００４２】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Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい
信号書き込み電圧パルスＶ_ｓｉｇを加え、各ロウ電極Ｒ
_１，Ｒ_２，Ｒ_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい選択電圧
パルスＶ_ｓｅｌ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Ｖ_ｔｈより
大きい電圧（書き込み電圧Ｖ_ｗ）（＝Ｖ_ｓｉｇ−Ｖ
_ｓｅｌ）が加わり、透明コラム電極上に銀が析出する。

【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、消去用の電圧を加え、
各画素にプラスの電圧が加わるようにすることで、銀を
溶解して消去を行うが、この消去方法が図７に示す駆動
方法と異なるのが本発明の大きなポイントである。

【００４４】すなわち、本発明の駆動方法では、コラム
電極やロウ電極に書き込みのためのアドレス駆動時とは
逆の極性の電圧を印加して、消去のためのアドレス駆動
を行う。具体的には、コラム電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３には
書き込み時に印加した信号波形とは逆極性の電圧波形Ｖ
_ｄｃを印加する。ロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３への消去選
択電圧Ｖ_ｄｒも書き込み時とは逆極性で選択走査してい
く。なお、このときの電圧波形Ｖ_ｄｃと消去選択電圧Ｖ
_ｄｒは、いずれも消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越えないよ
うに設定する。

【００４５】その結果、書き込み（析出）が行われた画
素には、電圧波形Ｖ_ｄｃと消去選択電圧Ｖ_ｄｒとが重畳
されて大きな消去電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｄｃ−Ｖ_ｄｒ）が印加
され、書き込みが行われなかった画素には、小さな（低
い）消去電圧（Ｖ_ｄｃまたは−Ｖ_ｄｒ）が印加されるよ
うにすることができる。

【００４６】このように、書き込み（析出）が行われた
画素には、大きな消去電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｄｃ−Ｖ_ｄｒ）が
印加されるが、ここで、この消去電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｄｃ−
Ｖ_ｄ _ｒ）が上記消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越えるように
設定すれば、すなわちＶ_ｄ＞Ｖ_ｉｔｈとなるように設定
すれば、銀の溶出が速やかに進行し、高速に消去が行わ
れる。したがって、電圧波形Ｖ_ｄｃや消去選択電圧Ｖ
_ｄｒの各選択期間（Ｔ_ｄ）を大幅に短縮することができ
る。

【００４７】また、大きな消去電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｄｃ−Ｖ
_ｄｒ）の印加、さらにはそれに続く小さな消去電圧（Ｖ
_ｄｃまたは−Ｖ_ｄｒ）の印加によって、十分に銀が溶解
し、焼き付きの問題も解消される。これら電圧の印加に
よって、析出した銀が残存することがなくなるためであ
る。特に、大きな消去電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｄｃ−Ｖ_ｄｒ）の
印加の後に、小さな消去電圧（Ｖ_ｄｃまたは−Ｖ_ｄｒ）
を印加した場合、図４からも明らかなように、一度消去
電流が流れ始めると、小さな電圧でも消去が進み、銀の
残存の解消に寄与する。

【００４８】一方、書き込みが行われなかった画素に
は、小さな（低い）消去電圧（Ｖ_ｄｃまたは−Ｖ_ｄｒ）
のみしか加わらないため、コラム電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３
にヨウ素が遊離してくることはない。

【００４９】上述のように、本発明の駆動方法を採用す
ることで、銀の析出のあった画素だけに選択的に消去の
閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越える電圧を印加することが可能と
なり、高速消去及び焼き付き防止が実現されると同時
に、ヨウ素の遊離による表示の不均一性が解消される。

【００５０】次に、本発明を適用した駆動方法の第２の
例を示す。本例では、上記消去のためのアドレスを終了
した後に、一括して全画素に消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを
越えない消去電圧を印加する。本例の駆動方法における
駆動電圧波形を図９に示す。

【００５１】各画素のアドレス駆動は、先の図７や図８
に示す例と同じである。すなわち、各コラム電極Ｃ_１，
Ｃ_２，Ｃ_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい信号書き込み
電圧パルスＶ_ｓｉｇを加え、各ロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ
_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい選択電圧パルスＶ
_ｓｅｌ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Ｖ_ｔｈより大きい電
圧（書き込み電圧Ｖ_ｗ）（＝Ｖ_ｓｉｇ−Ｖ_ｓｅｌ）が加
わり、透明コラム電極上に銀が析出する。

【００５２】また、コラム電極やロウ電極に書き込みの
ためのアドレス駆動時とは逆の極性の電圧を印加して、
消去のためのアドレス駆動を行うことも、図８に示す駆
動方法の場合と同じである。具体的には、コラム電極Ｃ
_１，Ｃ_２，Ｃ_３には書き込み時に印加した信号波形とは
逆極性の電圧波形Ｖ_ｄｃを印加する。ロウ電極Ｒ_１，Ｒ
_２，Ｒ_３への消去選択電圧Ｖ_ｄｒも書き込み時とは逆極
性で選択走査していく。このとき、書き込み（析出）が
行われた画素には、消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越える大
きな消去電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｄｃ−Ｖ_ｄｒ）を印加し、書き
込みが行われなかった画素には、小さな（低い）消去電
圧（Ｖ_ｄｃまたは−Ｖ_ｄｒ）のみを印加する。

【００５３】先の図８に示す例との違いは、上記消去走
査の後、消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越えない第２の消去
電圧Ｖ_ｄｋをパネル全体（全ての画素）に一括して印加
することである。すなわち、本例は、上記消去のための
アドレス駆動と一括消去とを組み合わせた例と言える。

【００５４】このように消去のためのアドレス駆動と一
括消去とを組み合わせることにより、図８に示す例のよ
うに消去走査だけで析出した銀を完全に均一消去する必
要がなくなり、より高速に消去走査を行うことが可能に
なる。消去走査によってある程度均一に消去した後、第
２の消去電圧Ｖ_ｄｋによる一括消去を行うことで、消去
状態を均一化すればよい。

【００５５】次に、本発明を適用した駆動方法の第３の
例について説明する。本発明を適用した駆動方法の第３
の例における駆動電圧波形は図１０に示す通りである
が、図８に示す例との相違は、消去駆動の際に、電圧波
形Ｖ_ｄｃ、消去選択電圧Ｖ_ｄｒ共に消去の閾値電圧Ｖ
_ｉｔｈを越えていることである。

【００５６】本例においても、各画素のアドレス駆動
は、先の図７乃至図９に示す例と同じである。各コラム
電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３には閾値電圧Ｖ_ｔｈより小さい信
号書き込み電圧パルスＶ_ｓｉｇを加え、各ロウ電極
Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３には閾値電圧Ｖ_ｔ _ｈより小さい選択電
圧パルスＶ_ｓｅｌ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Ｖ_ｔｈよ
り大きい電圧（書き込み電圧Ｖ_ｗ）（＝Ｖ_ｓｉｇ−Ｖ
_ｓｅｌ）が加わり、透明コラム電極上に銀が析出する。

【００５７】また、コラム電極やロウ電極に書き込みの
ためのアドレス駆動時とは逆の極性の電圧を印加して、
消去のためのアドレス駆動を行うことも、図８や図９に
示す駆動方法の場合と同じである。具体的には、コラム
電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３には書き込み時に印加した信号波
形とは逆極性の電圧波形Ｖ_ｄｃを印加する。ロウ電極Ｒ
_１，Ｒ_２，Ｒ_３への消去選択電圧Ｖ_ｄｒも書き込み時と
は逆極性で選択走査していく。

【００５８】ここで、本例では、電圧波形Ｖ_ｄｃ及び消
去選択電圧Ｖ_ｄｒが、いずれも消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈ
を越えるように設定する。この場合には、消去電圧Ｖ_ｄ
（＝Ｖ_ｄｃ−Ｖ_ｄｒ）は、より高い消去電圧となり、先
の図８や図９に示す例に比べて高速での消去走査が可能
となる。

【００５９】ただし、この方法では、銀が析出していな
い画素にも消去の閾値電圧Ｖ_ｉｔｈを越える電圧（電圧
波形Ｖ_ｄｃあるいは消去選択電圧Ｖ_ｄｒ）が印加されて
しまうため、過消去によりこれらの画素においてヨウ素
が遊離する虞れがある。そこで、本例では、これを補正
するために、図１０に示すように、上記消去走査の後に
補正電圧Ｖ_ｄｈをパネル全体（全ての画素）に一括して
印加する。具体的には、ロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３に補
正電圧−Ｖ_ｄｈを印加する。

【００６０】上記補正電圧Ｖ_ｄｈは、上記消去走査時に
コラム電極Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３やロウ電極Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ
_３に印加する電圧波形Ｖ_ｄｃや消去選択電圧Ｖ_ｄｒとは
逆極性であり、書き込みの際のアドレス駆動の場合と同
様、各画素にマイナスの電圧が印加されるようにする。
この補正電圧Ｖ_ｄｈを０＜｜Ｖ_ｄｈ｜＜｜Ｖ_ｔｈ｜とな
るようなマイナス電圧とすれば、消去走査の後に遊離し
たヨウ素を還元することができ、これを溶解して着色を
解消することができる。

【００６１】以上、本発明を適用した駆動方法について
説明してきたが、本発明がこれらの例に限定されるもの
でないことは言うまでもない。例えば、書き込みの際の
アドレス駆動等は、任意の方式と組み合わせることが可
能である。具体的には、高速アドレスによる核の形成
と、維持パルスの印加による追加析出により書き込みを
完了する方法等である。また、書き込みと消去の間に、
リフレッシュのためのリフレッシュパルス等の印加を追
加するようにしてもよい。

【００６２】

【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、金属が析出した画素にのみ選択的に高い消
去電圧を印加するようにしているので、高速な消去が可
能である。また、消去後に金属が残存することがなくな
るので、次の析出表示を行う際に消去前の表示が浮き出
てくる焼き付きを防止することができる。さらに、本発
明によれば、金属が析出していない画素にヨウ素が遊離
して着色されることがなくなり、パネル全体に亘って均
一な消去が可能である。

【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】金属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】本発明を適用した駆動方法の一例における駆動
電圧波形を示す波形図である。

【図９】本発明を適用した駆動方法の他の例における駆
動電圧波形を示す波形図である。

【図１０】本発明を適用した駆動方法のさらに他の例に
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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋賢一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5C080 AA11 BB05 DD01 DD08 EE01 FF12 HH22 JJ04 JJ06 KK07 KK08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に配したロウ電極及びコラ
ム電極により各画素に選択的に電圧を印加し、金属を析
出、溶解させて画像の表示及び消去を行う表示素子の駆
動方法において、金属を析出させる画素に選択的に析出過電圧である閾値
電圧以上の書き込み電圧を加えて画像表示のためのアド
レス駆動を行った後、金属の析出画素にのみ選択的に高い消去電圧を印加する
ことにより消去を行うことを特徴とする表示素子の駆動
方法。
【請求項２】上記消去時に、上記アドレス駆動時とは
逆極性の電圧をロウ電極及びコラム電極に印加し、画像
消去のためのアドレス駆動を行うことを特徴とする請求
項１記載の表示素子の駆動方法。
【請求項３】上記画像消去のためのアドレス駆動時に
ロウ電極及びコラム電極に印加する電圧は、それぞれ消
去の閾値電圧以下に設定することを特徴とする請求項２
記載の表示素子の駆動方法。
【請求項４】上記画像消去のためのアドレス駆動時
に、ロウ電極とコラム電極に印加する電圧を重畳するこ
とにより金属の析出画素にのみ選択的に消去の閾値電圧
以上の消去電圧を印加することを特徴とする請求項３記
載の表示素子の駆動方法。
【請求項５】上記画像消去のためのアドレス駆動の
後、消去の閾値電圧以下の電圧を全画素に同時に印加す
ることを特徴とする請求項２記載の表示素子の駆動方
法。
【請求項６】上記消去の後、書き込み電圧と同極性の
電圧を印加して過消去を補正することを特徴とする請求
項１記載の表示素子の駆動方法。
【請求項７】上記画像消去のためのアドレス駆動時に
ロウ電極及びコラム電極に印加する電圧をそれぞれ消去
の閾値電圧以上に設定し、ロウ電極とコラム電極に印加する電圧を重畳することに
より金属の析出画素にのみ選択的に高い消去電圧を印加
することを特徴とする請求項６記載の表示素子の駆動方
法。