JP2006113399A - 電気泳動表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示焼き付きの発生を防止することのできる電気泳動表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】 帯電泳動粒子３を絶縁性液体中に分散させるように第１及び第２電極４ａ，４ｂの間に交番電圧を印加する分散動作と、第１及び第２電極第２電極４ａ，４ｂの間に交番電圧と直流電圧を重畳して印加することにより帯電泳動粒子３を第１電極４ａの側に引き付ける第１コレクト動作と、分散動作と、第１電極及び第２電極４ａ，４ｂの間に交番電圧と、第１コレクト動作とは逆極性の直流電圧とを重畳して印加することにより帯電泳動粒子を第２電極４ｂの側に引き付ける第２コレクト動作とを有し、分散動作及び第１コレクト動作からなる第１表示動作、分散動作及び第２コレクト動作からなる第２表示動作の順で電気泳動表示装置を駆動するようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、帯電泳動粒子を移動させることに基づき表示を行うようにした電気泳動表示装置を駆動する電気泳動表示装置の駆動方法に関する。

近時、電界を印加して帯電泳動粒子を移動させることにより表示を行うようにした電気泳動表示装置が、非発光型の表示デバイスとして注目されている。

この電気泳動表示装置は、所定間隙を設けた状態に配置された一対の基板と、その基板間隙に注入された絶縁性液体と、この絶縁性液体に分散された多数の帯電泳動粒子と、間隙に近接するように配置された一対の電極と、を備えている（例えば、特許文献１参照。）。

図１４は、このような従来の電気泳動表示装置の表示状態を示すものであり、例えば帯電泳動粒子３の色を表示する場合には、図１４の左側の画素のように、画素の中央部に配置された第１電極４４ａと、画素を仕切るように配置されている第２電極４４ｂとの間に所定の電圧を印加することにより、絶縁性液体２中の帯電泳動粒子３を広い面積に配置するようにしている。

また、絶縁性液体２の色、或は基板の色を表示する場合には、第１電極４４ａと第２電極４４ｂとの間に他の電圧を印加することにより、図１４の右側の画素のように帯電泳動粒子３を狭い面積に集積させるようにしている。

米国特許第６１４４３６１号明細書

ところで、このような従来の電気泳動表示装置の駆動方法において、同じ表示を長時間行っていると、例えば１つの画素について図１４の左側に示す表示を長時間行ったり、右側に示す表示を長時間行っていると、画素には同じ電界が長時間作用することとなる。そして、このような場合には、分散液中に存在するイオンなどにより空間電荷分布が形成され、これが残留ＤＣ成分として蓄積される。

ここで、このように残留ＤＣ成分が蓄積されると、他の表示を行うとき、その残留ＤＣ成分によって電界が変調を受け、帯電泳動粒子３の画素内壁への貼り付き、あるいは帯電泳動粒子同士の凝集等が発生し、この結果、所望の書き込みレベルからのズレ、即ち表示焼き付きが発生するという問題があった。なお、このような問題は“同じ表示”を長時間連続して行った場合だけでなく、断続的でも長時間行った場合にも発生する。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、表示焼き付きの発生を防止することのできる電気泳動表示装置の駆動方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、所定間隙を設けて配置された一対の基板と、前記一対の基板の間隙に配置された絶縁性液体及び複数の帯電泳動粒子と、前記間隙に近接するように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置を駆動する電気泳動表示装置の駆動方法において、前記帯電泳動粒子を前記絶縁性液体中に分散させるように前記第１電極及び前記第２電極の間に交番電圧を印加する分散動作と、前記第１電極及び前記第２電極の間に交番電圧と直流電圧を重畳して印加することにより前記帯電泳動粒子を前記第１電極の側に引き付ける第１コレクト動作と、前記第１電極及び前記第２電極の間に交番電圧と、前記第１コレクト動作とは逆極性の直流電圧とを重畳して印加することにより前記帯電泳動粒子を前記第２電極の側に引き付ける第２コレクト動作と、を有し、前記分散動作及び前記第１コレクト動作からなる第１表示動作、前記分散動作及び前記第２コレクト動作からなる第２表示動作の順で前記電気泳動表示装置を駆動することを特徴とするものである。

本発明のように、帯電泳動粒子を絶縁性液体中に分散させる分散動作と帯電泳動粒子を第１電極の側に引き付ける第１コレクト動作からなる第１表示動作と、分散動作と帯電泳動粒子を第２電極の側に引き付ける第２コレクトからなる第２表示動作を順次行うことにより、表示焼き付きの発生を防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法により駆動される電気泳動表示装置に設けられた電気泳動型表示素子の構成を示す図であり、この電気泳動表示素子は図１に示すように、所定間隙を設けた状態に配置された一対の基板１ａ，１ｂと、これらの基板１ａ，１ｂの間隙に配置された絶縁性液体２及び複数の帯電泳動粒子３と、この間隙に近接するように配置された第１電極４ａ及び第２電極４ｂと、を備え、これらの電極４ａ，４ｂに電圧を印加して帯電泳動粒子３を移動させることに基づき表示を行うように構成されている。

なお、本実施の形態においては、基板１ａ，１ｂの間隙に隔壁５が配置されている。また、各電極４ａ，４ｂを覆うように絶縁層６が配置されている。なお、この絶縁層６の電極近傍に凹部を設けても良く、このように凹部を設けた場合には、電極上に収容可能な帯電泳動粒子数の増加、帯電泳動粒子３が効率的に移動できる電界の形成、開口率の向上が期待できる。また、この電気泳動表示装置は反射型としても良く、バックライトを使用した透過型としても良い。

ところで、本実施の形態において、電気泳動表示装置は図２に示す互いに直交するように配置された複数のゲートラインＧ１〜Ｇｎ及び複数のソースラインＳ１〜Ｓｍを有したアクティブマトリックス基板を備えている。

そして、これらのゲートラインＧ１〜Ｇｎ及びソースラインＳ１〜Ｓｍの交点部分には、画素を構成する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）等のスイッチ素子５２が設けられており、これらスイッチ素子５２のゲートがゲートラインＧ１〜Ｇｎに接続され、スイッチ素子５２のソースがソースラインＳ１〜Ｓｍに接続され、さらにドレインに対して電気泳動型表示素子の第１電極４ａがそれぞれ接続されている。

そして、このスイッチング素子５２により、ゲートラインＧ１〜Ｇｎから入力される信号に応じ、ソースラインＳ１〜Ｓｍと第１電極４ａとの状態を導通状態又は非導通状態に切り替えるようになっている。なお、このスイッチング素子５２は第１電極４ａの底部に接続されている。

また、図２において、５５は駆動信号をゲートラインＧ１〜Ｇｎに供給するゲートドライバ、５６は表示画像情報に対応した駆動信号をソースラインＳ１〜Ｓｍに供給するソースドライバであり、これらゲートドライバ５５及びソースドライバ５６が所定のタイミングで駆動されることにより、電気泳動型表示素子上で画像表示が行われる。なお、ゲートドライバ５５及びソースドライバ５６は、ドライバＩＣとしてパッケージ化されたものを実装しても良いし、スイッチング素子５２と共通の製造プロセスで形成しても良い。

５３は、第１電極４ａと共通電極５４との間に接続された補助容量であり、スイッチング素子５２をオンにして補助容量５３を一旦充電すれば、この後、スイッチング素子５２をオフにしても補助容量５３の蓄積電荷によって帯電泳動粒子３の移動を継続させることができる。

ところで、このようなアクティブマトリックス基板を備えた電気泳動表示装置において、所定のゲートラインＧがアクティブになると、そのゲートラインＧに接続された全スイッチング素子５２はオン状態となり、このときソースドライバ５６から出力された駆動信号（電圧）が、スイッチング素子５２を介して第１電極４ａに印加される。また、各画素の第２電極４ｂは少なくともゲートライン毎に互いに接続されて共通電極５４により同一の電圧が供給される。この結果、第１電極４ａ及び第２電極４ｂの間に電界が発生し、この電界により帯電泳動粒子３が移動することになる。

なお、本実施の形態においては、第１電極４ａや第２電極４ｂの配置や構成を調整することにより、後述する図７に示すような特性曲線を示すようにしている。即ち、第１電極４ａに印加する電圧が第２電極４ｂに印加する電圧より大きい場合又は小さい場合のいずれであっても、その電圧差の絶対値｜Ｖ１｜が等しければ表示される階調Ｓ１も略等しくなるようにしている。

次に、本実施の形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について説明する。

本実施の形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、
（１） 第１電極４ａ及び第２電極４ｂの間に交番電圧を印加して帯電泳動粒子３を絶縁性液体２中に分散させる分散動作（図１参照）
（２） 第１電極４ａ及び第２電極４ｂの間に交番電圧と直流電圧を重畳して印加することにより、帯電泳動粒子３を第１電極４ａの側に引き付ける第１コレクト動作（図３の（ａ）参照）
（３） 第１電極４ａ及び第２電極４ｂの間に交番電圧と、第１コレクト動作の場合と逆極性の直流電圧を重畳して印加することによって、帯電泳動粒子３を第２電極４ｂの側に引き付ける第２コレクト動作（図３の（ｂ）参照）
を順次繰り返すようにしたものである。なお、第１コレクト動作と第２コレクト動作とにおいて、印加する直流電圧の極性を逆にした場合、その電界方向は逆となる。

また、第１コレクト動作、あるいは第２コレクト動作の電圧印加方法としては、
（１）第１電極４ａ及び第２電極４ｂのどちらか一方の電極に交番電圧を印加し、他方の電極に直流電圧を印加する
（２）第１電極及び前記第２電極のどちらか一方の電極に交番電圧と直流電圧を重畳して印加し、他方の電極に直流電圧を印加する
（３）第１電極及び前記第２電極のどちらか一方の電極に交番電圧と直流電圧を重畳して印加し、他方の電極を接地電位とする
などが挙げられる。

次に、本実施の形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法について、上記（１）の電圧印加方法を一例として挙げて詳しく説明する。なお、ここでは帯電泳動粒子３の極性をマイナスとし、説明で用いる電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃはプラスとする。

まず、図１に示すような分散動作では、第１電極４ａに直流電圧Ｖｃｏｍ、第２電極４ｂに電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖａと、電圧Ｖｃｏｍ−Ｖａで交番する矩形波を印加する。この結果、第１電極４ａと第２電極４ｂとの間の電圧は＋Ｖａ、−Ｖａで交番する矩形波となる。この場合、画素内に発生する電界強度は同じであるが、電界方向が交互に切り換わる。このため、帯電泳動粒子３は切り換わる電界により均一に分散される。

また、図３の（ａ）に示すような第１コレクト動作では、第２電極４ｂに電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖａと電圧Ｖｃｏｍ−Ｖａで交番する矩形波を印加した状態で、第１電極４ａに直流電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖｂを印加する。ここで、第２電極４ｂに印加する交番電圧は帯電泳動粒子３を分散させる作用を有するが、第１電極４ａに印加された直流電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖｂ（＞Ｖｃｏｍ）は、マイナス極性の帯電泳動粒子３を第１電極４ａ側に引き付け移動させるように作用する。そして、このときのＶｂの大きさを変調することにより、帯電泳動粒子３が分散する程度と第１電極４ａ側に移動する程度のバランスを調整することができる。

また、図３の（ｂ）に示すような第２コレクト動作では、第２電極４ｂに電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖａと電圧Ｖｃｏｍ−Ｖａで交番する矩形波を印加した状態で、第１電極４ａに直流電圧Ｖｃｏｍ−Ｖｃを印加する。ここで、第２電極４ｂに印加する交番電圧は帯電泳動粒子３を分散させる作用を有するが、第１電極４ａに印加された直流電圧Ｖｃｏｍ−Ｖｃ（＜Ｖｃｏｍ）は、マイナス極性の帯電泳動粒子３を第２電極４ｂ側に移動させるように作用する。そして、このときのＶｃの大きさを変調することにより、帯電泳動粒子３が分散する程度と第２電極４ｂ側に移動する程度のバランスを調整することができる。

このように、第２電極４ｂには交番電圧を印加したまま、第１電極４ａに印加する電圧の大きさを変調することによって、分散動作、第１コレクト動作、第２コレクト動作をそれぞれ行うことが可能となる。また、第２電極４ｂに印加した交番電圧による帯電泳動粒子３の分散作用と、第１電極４ａに印加した直流電圧により帯電泳動粒子３を第１電極４ａ側、または第２電極４ｂ側に移動させるコレクト作用のバランスを調整することにより、帯電泳動粒子３の位置を制御することができ、中間調表示が可能となる。

この結果、一度中間調表示を行った後に、再度中間調表示を行う場合には、前回の帯電泳動粒子３の位置に基づいて電圧を印加したり、あるいは黒表示、白表示を行い帯電泳動粒子３の位置をリセットする動作を改めて行ったりする、ということが必要なくなり、非常に単純な駆動によって中間調表示、またその表示切り替えが可能となる。そして、このように表示切り替えを容易に行うことができるようにすることにより、電気泳動表示装置における動画表示を行う場合の有効な駆動方法となる。

次に、図２に示したアクティブマトリックス基板による電圧印加方法について説明する。

アクティブなゲートラインＧ（選択ライン）の各画素に所望する動作（分散動作、第１コレクト動作、あるいは第２コレクト動作）に応じて、各画素の第１電極４ａへ印加する電圧（前記電圧Ｖｃｏｍ、前記電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖｂ、あるいは前記電圧Ｖｃｏｍ−Ｖｃ）を、ソースドライバ５６から各ソースラインＳ１〜Ｓｍに出力する。

なお、この電圧の出力は、少なくともゲートラインＧがアクティブとなっている期間は継続する。また、駆動中は、全画素の第２電極４ｂには同一の信号を供給するものとし、例えば、電圧Ｖｃｏｍ＋Ｖａと電圧Ｖｃｏｍ−Ｖａで交番する矩形波を印加する。そして、各画素の第１電極４ａに補助容量５３を接続している場合は、各画素の補助容量５３における共通電極５４（第１電極４ａに接続されていない側の電極）に電圧Ｖｃｏｍを印加しておく。

なお、図１３は、この電圧印加方法に係る各電圧波形を示す図であり、図１３では２つのフレームまでの電圧波形を示している。ここで、ソースラインＳ１〜Ｓｍは、電圧印加方法の一例として、フレーム毎に電圧の極性を反転させている。なお、図１３では、簡単のため、まず１つ目のフレームでは、Ｖｃｏｍ+ＶｂをＶｃｏｍ＋Ｖｂ１、Ｖｃｏｍ＋Ｖｂ２、Ｖｃｏｍ＋Ｖｂ３と変調して電圧、２つ目のフレームでは、Ｖｃｏｍ−ＶｃをＶｃｏｍ−Ｖｃ１、Ｖｃｏｍ−Ｖｃ２、Ｖｃｏｍ−Ｖｃ３と変調して電圧を印加しているが、さらに変調する電圧の数を増やして階調数を増やすことが可能である。また、ゲートラインＧ１〜Gｎでは、電圧値がＶｏｎ時はアクティブとなっており、Ｖｏｆｆ時は非アクティブとなっている。

また、アクティブなゲートライン５０が順次選択して切り替えられるに従って、ソースドライバ５６から出力される各ソースラインの電圧を切り替えていく。そして、中間調表示を行う場合には、所望の階調レベルに応じてソースドライバ５６の出力電圧値を変調する。

ただし、アクティブマトリックス駆動を行う場合、ゲートライン５０を非アクティブにした時に発生する第１電極４ａの電位におけるフィールドスルー電圧分の電圧降下を考慮すべきであるが、これは、第２電極４ｂに印加する交番電圧、及び補助容量５３の共通電極５４に印加する直流電圧を、フィールドスルー電圧分だけオフセット電圧を加えてシフトすると良い（図示による説明は省略する）。この場合は、第２電極４ｂに交番電圧と直流電圧を重畳して印加することになり、先述した電圧印加方法（２）に対応する。

次に、本実施の形態に係る駆動方法の具体的態様を図４〜図６を用いて説明する。なお、図４〜図６において、（ａ）は一つのフレームにおける各画素の動作状態を示す図であり、（ｂ）は次のフレームにおける各画素の動作状態を示す図である。また、これら各図においては、１つの升目が１画素を示し、全体では８×８個＝６４個の画素を有しているものとする。

また、図中の符号Ａは分散動作及び第１コレクト動作からなる第１表示動作（以下、動作Ａとする）を行っている画素を示し、符号Ｂは分散動作及び第２コレクト動作からなる第２表示動作（以下、動作Ｂとする）を行っている画素を示している。さらに、いずれの駆動方法においても、フレームを（ａ）→（ｂ）→（ａ）→（ｂ）→・・・の順番に繰り返すのであれば、（ａ）、（ｂ）のいずれのフレームから始めても良い。また、（ａ）のフレームをｎ回繰り返した後、（ｂ）のフレームをｎ回繰り返す、というように、動作Ａを複数回繰り返した後、動作Ｂを動作Ａと同一の回数だけ繰り返すような駆動を行ってもよい。

まず、図４を用いて第１の態様について説明する。

第１の態様は、動作Ａ及び動作Ｂを、ほぼ全ての画素に対して同じタイミングで実施するものである。即ち、一つのフィールドでは、（ａ）に示すようにほぼ全ての画素で動作Ａを行い、次のフィールドでは、（ｂ）に示すようにほぼ全ての画素で動作Ｂを行うものである。なお、このように、（ａ）及び（ｂ）が１つのフレームを示すことから、この第１の態様に係る駆動方法を、以下“電気泳動フレーム反転駆動法”という。

次に、図５を用いて第２の態様について説明する。

第２の態様は、動作Ａ及び動作Ｂを、同じゲートラインに接続された画素に対しては同じタイミングで実施するものである。即ち、一つのゲートラインに接続された画素において動作Ａを実施するタイミングと、このゲートラインに隣接する他のゲートラインに接続された画素において動作Ｂを実施するタイミングとを同期させ、かつ一つのゲートラインに接続された画素において動作Ｂを実施するタイミングと、このゲートラインに隣接する他のゲートラインに接続された画素において動作Ａを実施するタイミングとを同期させる、ものである。

つまり、（ａ）に示すように１つ目のフレームにおいては、奇数行の画素では動作Ａを、偶数行の画素では動作Ｂをそれぞれ行い、（ｂ）に示すように２つ目のフレームにおいては、奇数行の画素では動作Ｂを、偶数行の画素では動作Ａをそれぞれ行うようになっている。なお、この第２の態様に係る駆動方法を、（ａ）と（ｂ）において画素内に形成される電界方向はゲートラインごとに反転していることから、電気泳動ライン反転駆動法という。

次に、図６を用いて第３の態様について説明する。

第３の態様は、一つの画素において動作Ａを実施するタイミングと、この画素に隣接する他の画素において動作Ｂを実施するタイミングとを同期させ、かつ一つの画素において動作Ｂを実施するタイミングと、この画素に隣接する他の画素において動作Ａを実施するタイミングとを同期させるものである。

即ち、（ａ）及び（ｂ）に示すように、互いに隣接する画素においては、動作Ａ、Ｂの異なるタイミングで行っている。なお、この第３の態様に係る駆動方法は、（ａ）と、（ｂ）において、画素内に形成される電界方向は画素（ドット）ごとに反転していることから、電気泳動ドット反転駆動法という。

ところで、上述した第１コレクト動作においては第１電極４ａに引き付ける帯電泳動粒子３の量を制御することに基き中間調を表示すると良く、上述した第２コレクト動作においては第２電極４ｂに引き付ける帯電泳動粒子３の量を制御することに基き中間調を表示すると良い。つまり、中間調表示は、帯電泳動粒子３を移動させるための電圧の印加時間や、その電圧の大きさを調整し、第１電極４ａや第２電極４ｂに引き付ける帯電泳動粒子３の量を調整することにより可能となる。

また、第１コレクト動作を行わせるために第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に印加する電圧と、第２コレクト動作を行わせるために第１電極４ａと第２電極４ｂとの間に印加する電圧とは、表示する階調が等しい場合にはそれらの電圧における直流成分の絶対値を略等しくさせると良い。

ここで、このように表示する階調が等しい場合に上述した電圧における直流成分の絶対値を略等しくさせるには、図７のような特性曲線を示す電気泳動表示装置を用いれば良い。なお、図７は、電気泳動表示装置に印加する電圧と光強度（この光強度には、透過型電気泳動表示装置の場合の透過光強度と、反射型電気泳動表示装置の場合の反射光強度とがあり、図に示すものは後者である）との関係の一例を示したものであり、横軸には電圧（前記第１電極と前記第２電極との間に印加する電圧差の直流成分）を取り、縦軸にはその光強度を取っていて、特性曲線は左右対称である。また、この特性曲線は傾きが緩やかであるため、電圧を変化させて光強度を制御することができ、それによって中間調表示を可能としている。

例えば、第１電極４ａと第２電極４ｂとの電圧差の直流成分が＋Ｖ１となるように電圧を印加すると第１コレクト動作が行われてＳ１の階調が表示され、第１電極４ａと第２電極４ｂとの電圧差の直流成分が−Ｖ１となるように電圧を印加すると、第２コレクト動作が行われてＳ１の階調が表示される。ここで、特性曲線が左右対称なので、電圧の絶対値｜Ｖ１｜が等しい場合には表示階調も等しくなる。

なお、分散動作の場合には、第１電極４ａと第２電極４ｂの間に正負の振幅の等しい交番電圧（直流成分が０）が印加されるので、原点Ｏの表示を行うこととなる。

このような特性曲線は、画素や電極構成によって変わる。したがって、図７に示すような特性曲線を示すように第１電極４ａや第２電極４ｂ等を配置すれば、表示階調を等しくすることができる。

ここで、例えば絶縁性液体２を透明、第１及び第２電極４ａ，４ｂを配置した領域を白色、帯電泳動粒子３を黒色とした場合、上述した分散動作を行った場合には、図１に示すように画素は黒表示となる。また、既述した第１コレクト動作や第２コレクト動作を行った場合、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように帯電泳動粒子３のほとんどを第１電極４ａや第２電極４ｂに引き付けた場合には白表示がなされ、さらに上述のように電圧印加時間や電圧の大きさにより電極への帯電泳動粒子３の集積量を調整した場合には、その集積量に応じた中間調が表示されることとなる。

このように、本実施の形態によれば、同じ表示を長時間行ったり、表示素子に電圧を印加し続けたりする場合であっても、各画素においては交番電圧が印加されて、かつ分散動作や第１コレクト動作や第２コレクト動作が順次行われることで、異なる方向の電界が作用するようになる。

例えば、分散動作の場合には、直流成分がゼロの交番電圧が印加されるために画素に印加される実効電圧は平均的にゼロとなる。また、交互に行われる第１コレクト動作、及び第２コレクト動作の場合においても、交番電圧が印加されると共に、帯電泳動粒子を移動させるために印加する直流電圧の極性が逆であり、平均的に実効電圧がゼロとなる。

このため、分散液中に存在するイオンなどのカウンターチャージの偏在を防ぐことができ、帯電泳動粒子の画素内壁への貼り付き、あるいは帯電泳動粒子同士の凝集といった表示の焼き付きの発生を回避することができる。これにより、安定した表示が可能となる。

また、本来、電気泳動表示装置では極性があり、液晶表示素子のようなフレーム反転駆動法、ライン反転駆動法、ドット反転駆動法を実現するのは困難だったが、上述のように電気泳動表示装置をアクティブマトリックス型にして電気泳動フレーム反転駆動法、電気泳動ライン反転駆動法、電気泳動ドット反転駆動法という形で可能とし、貼り付き、凝集を無くして繰り返し安定に表示することが可能となる。しかも、表示書き換えを速く行うことが可能ならば動画表示も可能となる。

一般的に電気泳動ライン反転駆動法、及び電気泳動ドット反転駆動法では、画像の表示の際にソースラインの電圧の変動がプラス、マイナスと交互に切り換わるため、補助容量の電圧変動が平均的に小さくなり、ゲートライン間でのクロストークを抑制することが可能となる。さらに電気泳動ドット反転駆動法では、ソースライン間でのクロストークを抑制することが可能となる。

このように、帯電泳動粒子３を絶縁性液体中に分散させる分散動作と帯電泳動粒子３を第１電極４ａの側に引き付ける第１コレクト動作からなる第１表示動作と、分散動作と帯電泳動粒子３を第２電極４ｂの側に引き付ける第２コレクトからなる第２表示動作を順次行うことにより、絶縁性液体２や帯電泳動粒子３には異なる方向の電界が絶えず作用することとなり、静止画像を表示してもＤＣ成分が発生し得ない。この結果、同じ表示を長時間行ったり、表示素子に電圧を印加し続けたりする場合であっても、ＤＣ成分の残留に伴う表示焼き付きの発生を防止することができる。

ところで、これまでの説明において、第１電極４ａ及び第２電極４ｂの配置位置は、図１に示すように、画素の両端部としたが、本発明はこれに限らず、例えば図８に示すように、第１電極１４ａを画素の中央部に配置し、第２電極１４ｂを画素の境界部に配置しても良い。その場合、第２電極１４ｂは、図９に示すように、画素を囲むように配置すると良い。

ここで、このように画素を囲むように第２電極１４ｂを配置した場合、各画素の第２電極１４ｂは電気的に接続されるので、画素毎に異なる電圧を印加することはできず同じ電圧を印加する必要がある。

この場合は、分散動作、第１コレクト動作及び第２コレクト動作を行うに際して、（１）第２電極１４ｂには交番電圧を印加し、第１電極１４ａの電圧には、階調レベルに応じて大きさを変動させた直流電圧を印加する、
（２）第２電極１４ｂには交番電圧と直流電圧を重畳した電圧を印加し、第１電極１４ａの電圧には、階調レベルに応じて大きさを変動させた直流電圧を印加する、
（３）第２電極１４ｂを接地電位とし、第１電極１４ａの電圧には、階調レベルに応じて大きさを変動させた直流電圧と交番電圧を重畳して印加する、
等の方法を行うことができる。

そして、このような駆動方法をとった場合には、画素の境界部の電圧は、一定の交番電圧あるいは直流電圧を印加しているため画素間の電界干渉を抑制できる、という利点がある。

なお、図９に示す第１電極１４ａは正方形状であって画素中央部に配置されているが、他の形状としても、また画素中央部以外に配置しても良い。例えば、図１０に示すように、第１電極２４ａをＬ字形状とし、画素中央部以外の部分に配置しても良い。なお、図１０において、２４ｂは第２電極を示している。そして、この場合、第１電極２４ａと第２電極２４ｂの収容可能な帯電泳動粒子数を等しくすることができる。

また、各画素における第１電極の個数は１つに限定されるものではなく、例えば図１１に示すように、第１電極３４ａを、２つ配置しても良く、それ以上配置しても良い。さらに、各画素における第２電極の個数も同様であって、１つでも複数でも良い。

また、図１、図３及び図８に示す電気泳動表示装置では、第１電極４ａ，１４ａ及び第２電極４ｂ，１４ｂは同じ基板に支持されている（即ち、水平移動型である）が、これに限られるものではなく、別々の基板に支持させても良い（即ち、上下移動型としても良い）。

さらに、図８に示す第２電極１４ｂを隔壁５と基板１ｂとの間ではなく、隔壁５と基板１ａとの間に配置しても良い。また、第１電極４ａ，１４ａを凸状形状としても良く、第１電極４ａ，１４ａが基板１ａに突き当たるような高さとしても良い。さらに、図１、図３及び図８では隔壁５の一部に第２電極４ｂ，１４ｂを配置しているが、隔壁全体を第２電極としても良い。また、画素の平面形状については特に限定はなく、正方形、長方形、六角形などの多角形、円形など任意の形状が含まれる。

さらにまた、図１、図３及び図８に示す隔壁５は、基板１ａ，１ｂの法線方向に配置された板状部材であるが、もちろんこれに限られるものではなく、図１２に符号１５で示すようにマイクロカプセル状（つまり、基板１ａ，１ｂの法線方向のみならず基板１ａ，１ｂの面に沿って配置された殻状形状）としても良い。

この場合、マイクロカプセル状隔壁１５は透明材料で形成する必要がある。また、両基板１ａ，１ｂとマイクロカプセル状隔壁１５の空隙部に透明樹脂バインダー１７を充填すると良い。そして、両基板１ａ，１ｂによりマイクロカプセル状隔壁１５を圧迫して扁平化し、この後、樹脂バインダー１７を硬化させることにより、扁平形状を固定することができる。なお、樹脂バインダー１５としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などを用いるのがよい。

ここで、このようなマイクロカプセル状隔壁１５の各画素における個数は１つでなくても良く、複数配置しても良い。また、樹脂バインダー１５（マイクロカプセル状隔壁１５を固定する樹脂バインダー１５）を基板１ｂと平行な板状に固化させ、基板として用いても良い。かかる場合の板状バインダーには電極や絶縁層を形成しても良い。但し、電極は、有機導電体膜の印刷など真空処理が不要な低温プロセスで形成するとよい。

本発明の実施の形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法により駆動される電気泳動表示装置に設けられた電気泳動型表示素子の構成を示す図。 上記電気泳動表示装置を構成するアクティブマトリックス基板の構成を説明する図。 上記電気泳動表示素子の第１及び第２コレクト動作における画素の状態を示す図。 上記電気泳動表示装置の駆動方法の第１の態様を示す図。 上記電気泳動表示装置の駆動方法の第２の態様を示す図。 上記電気泳動表示装置の駆動方法の第３の態様を示す図。 上記電気泳動表示装置の印加電圧と光強度との関係を示す特性曲線を示す図。 上記電気泳動表示装素子の他の構成を示す第１の図。 上記電気泳動表示装素子の画素の他の構成を示す第１の図。 上記電気泳動表示装素子の画素の他の構成を示す第２の図。 上記電気泳動表示装素子の画素の他の構成を示す第３の図。 上記電気泳動表示装素子の他の構成を示す第２の図。 上記電気泳動表示装置の駆動方法における電圧波形を示す図。 従来例の電気泳動表示装置の表示状態を説明する図。

符号の説明

１ａ，１ｂ 基板
２ 絶縁性液体
３ 帯電泳動粒子
４ａ，１４ａ 第１電極
４ｂ，１４ｂ 第２電極
５ 隔壁
１５ マイクロカプセル状隔壁
１７ 樹脂バインダー
６ 絶縁層
２４ａ，３４ａ 第１電極
２４ｂ，３４ｂ 第２電極
Ｇ１〜Ｇｎ ゲートライン
Ｓ１〜Ｓｍ ソースライン
５２ スイッチング素子
５３ 補助容量
５４ 共通電極

Claims (12)

1. 所定間隙を設けて配置された一対の基板と、前記一対の基板の間隙に配置された絶縁性液体及び複数の帯電泳動粒子と、前記間隙に近接するように配置された第１電極及び第２電極と、を備えた電気泳動表示装置を駆動する電気泳動表示装置の駆動方法において、
   前記帯電泳動粒子を前記絶縁性液体中に分散させるように前記第１電極及び前記第２電極の間に交番電圧を印加する分散動作と、
   前記第１電極及び前記第２電極の間に交番電圧と直流電圧を重畳して印加することにより前記帯電泳動粒子を前記第１電極の側に引き付ける第１コレクト動作と、
   前記第１電極及び前記第２電極の間に交番電圧と、前記第１コレクト動作とは逆極性の直流電圧とを重畳して印加することにより前記帯電泳動粒子を前記第２電極の側に引き付ける第２コレクト動作と、
   を有し、
   前記分散動作及び前記第１コレクト動作からなる第１表示動作、前記分散動作及び前記第２コレクト動作からなる第２表示動作の順で前記電気泳動表示装置を駆動することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
2. 前記第１コレクト動作又は前記第２コレクト動作は、前記第１電極及び前記第２電極のどちらか一方の電極に交番電圧を印加し、他方の電極に直流電圧を印加することによって行うことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
3. 前記第１コレクト動作又は前記第２コレクト動作は、前記第１電極及び前記第２電極のどちらか一方の電極に交番電圧と直流電圧を重畳して印加し、他方の電極に直流電圧を印加することによって行うことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
4. 前記第１コレクト動作又は前記第２コレクト動作は、前記第１電極及び前記第２電極のどちらか一方の電極に交番電圧と直流電圧を重畳して印加し、他方の電極を接地電位とすることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
5. 前記第１コレクト動作においては前記第１電極に引き付ける帯電泳動粒子の量を制御することに基づいて、また前記第２コレクト動作においては前記第２電極に引き付ける帯電泳動粒子の量を制御することに基づいて中間調を表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
6. 前記中間調の表示は、前記第１電極及び前記第２電極との間に印加する電圧の印加時間及び大きさの少なくとも一方を調整して前記第１電極又は前記第２電極に引き付ける帯電泳動粒子の量を調整することにより行うことを特徴とする請求項５に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
7. 前記第１コレクト動作を行わせるために前記第１電極及び前記第２電極との間に印加する電圧と、前記第２コレクト動作を行わせるために前記第１電極及び前記第２電極との間に印加する電圧とは、表示する中間調が等しい場合には２つの前記電圧における直流成分の絶対値を略等しくさせることを特徴とする請求項５又は６記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
8. 前記電気泳動表示装置が、マトリクス状に配置されたゲートライン及びソースラインと、各画素に配置された状態で前記ゲートライン、前記ソースライン及び前記第１電極に接続されて前記ゲートラインから入力される信号に応じて前記ソースラインと前記第１電極とを導通状態又は非導通状態にするスイッチング素子と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
9. 前記第１表示動作及び前記第２表示動作を、ほぼ全ての画素に対して同じタイミングで行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
10. 前記第１表示動作及び前記第２表示動作を、同じゲートラインに接続された画素に対しては同じタイミングで行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
11. 一つの前記ゲートラインに接続された画素において前記第１表示動作を行うタイミングと、前記一つのゲートラインに隣接する他のゲートラインに接続された画素において前記第２表示動作を行うタイミングとを同期させ、かつ前記一つのゲートラインに接続された画素において前記第２表示動作を行うタイミングと、前記一つのゲートラインに隣接する他のゲートラインに接続された画素において前記第１表示動作を行うタイミングとを同期させることを特徴とする請求項１０に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
12. 一つの前記画素において前記第１表示動作を行うタイミングと、前記一つの画素に隣接する他の画素において前記第２表示動作を行うタイミングとを同期させ、かつ前記一つの画素において前記第２表示動作を行うタイミングと、前記一つの画素に隣接する他の画素において前記第１表示動作を行うタイミングとを同期させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
    

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