JP2007183378A - 電気泳動表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気泳動表示装置の駆動方法において、表示焼き付きを防止して、安定した状態で繰り返して表示することを可能とする。
【解決手段】第１基板１と第２基板２との間に、分散状態の＋の帯電泳動粒子５を分散させた電気泳動分散液を密閉状態で保持する。（ｄ）の中間分布状態から中間分布状態に書き換える際に、一旦、第１電極６の電位Ｖ１と第２電極Ｖ２とを、Ｖ１＞Ｖ２として、（ｃ）に示すように、帯電泳動粒子５を第２電極７側の隔壁３側に集めるリセット動作を行う。その後、Ｖ１＜Ｖ２として、帯電泳動粒子５を第１電極３側の側壁３に向けて移動させ、（ｄ）の中間分布状態になったら、Ｖ１＝Ｖ２とする。従来と異なり、同方向の電界が長時間形成されることを防止して、残留ＤＣ成分の蓄積を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気泳動分散液中の帯電泳動粒子の分布状態を変化させることで、表示状態を変更する電気泳動表示装置の駆動方法に関する。

非発光型の表示デバイスとして、電気泳動現象を利用した電気泳動表示装置が知られている。電気泳動現象とは、分散媒中に帯電泳動粒子を分散させた分散液に電界を印加したときに、帯電泳動粒子がクーロン力により移動する現象である。そして、電気泳動表示装置は、帯電泳動粒子の移動に伴う分布状態の変化に基づいて表示を行う。

図１４に、特許文献１で提案されている電気泳動表示装置の一例を示す。この電気泳動表示装置の構成は、画素Ｐの周囲に隔壁を兼ねた電極１０１が配置され、さらに画素Ｐ内にもう１つの電極１０２が配置されている。この画素Ｐ内には透明液体と複数の帯電泳動粒子１０３とを含む分散液１０４が充填されている。図１４中の左側の画素Ｐは、帯電泳動粒子１０３が画素Ｐ内に分散した状態（暗状態Ａ）を示し、図１４中の右側の画素Ｐは、帯電泳動粒子１０３を画素周囲の電極１０１に集めた状態（明状態Ｂ）を示している。

米国特許第６１４４３６１号明細書

上述の電気泳動表示装置において、表示状態を明状態Ｂとする場合に帯電泳動粒子１０３を画素周囲の電極１０１に集める電界を形成する。したがって、同じ表示状態を何度も繰り返す場合には、分散液１０４には同一方向の電界が何度も印加されることになり、長時間同一の電界が形成されることになる。このため、分散液１０４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、残留ＤＣ成分として蓄積される。この結果、次に表示を行うとき、その残留ＤＣ成分によって電界が変調を受け、所望の書き込みレベルからのズレ、すなわち表示焼き付きが発生する、という問題があった。

そこで、本発明は、表示焼き付きを防止して、安定した状態で繰り返して表示することが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、相互に対向配置された第１基板と第２基板と、分散状態の帯電泳動粒子を含み前記第１基板と前記第２基板との間に密閉状態で保持された電気泳動分散液と、印加される電圧に応じて前記電気泳動分散液中に電界を生じさせる第１電極と第２電極とを有する電極群と、を備え、前記第１電極と前記第２電極との間にある第１基板面を表示面とする画素を複数設けることで構成され、前記帯電泳動粒子の前記表示面上における面分布状態を前記画素の表示状態とする水平移動型の電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記帯電泳動粒子が前記第１電極から前記表示面に拡がった面分布状態と、前記帯電泳動粒子が前記第２電極から前記表示面に拡がった面分布状態と、を交互に形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、帯電泳動粒子が第１電極から表示面に拡がった面分布状態と、帯電泳動粒子が第２電極から表示面に拡がった面分布状態とを同じ表示状態として交互に形成することができる。このような面分布状態の交互の形成は、第１電極と第２電極との間の電界を交互に反転することで実現することがで切る。このため、長時間同一の電界が形成されることで発生していた残留ＤＣ成分を防止して、表示焼き付きを防止することができ、安定した状態で繰り返して表示を行うことができる。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の図面又は異なる図面において同一の符合を付したものは、同様の構成又は同様の作用をなすものであり、これらについては、適宜、重複説明を省略している。

＜実施の形態１＞
図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、画素の縦断面図を模式的に示す図である。

第１基板１と第２基板２とは、相互に対向するように配置されている。これら第１基板１と第２基板２の間隔を一定に保持するために隔壁３が画素の周囲に配置されている。その画素内に、絶縁性の透明液体４と複数の帯電泳動粒子５とを含む分散液が充填されている。第１基板１上には、右側の隔壁３側に第１電極６が配設され、左側の隔壁３側に第２電極７が配設されている。第１電極６、第２電極７は、電圧が印加されることにより、分散液中に電界を形成する。電圧を変化させてこの電界を変化させることにより、帯電泳動粒子５の分布状態を変更することができる。これら第１電極６、第２電極７、第１基板１の表面（上面）は、絶縁層８によって覆われている。なお、第１電極６、第２電極７の表面は、上述の絶縁層８に覆われないで、上述の分散液に露出されていてもよい。第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、＋に帯電した黒色の帯電泳動粒子５を使用するものとする。

第１電極６と第２電極７との間の絶縁層８の表面（以下これを「表示面」という）の１部が帯電泳動粒子５で覆われると、第２基板２の上方から見たときに帯電泳動粒子５の黒色と絶縁層８の白色とが交じり合って中間的な明るさに見える。つまり表示装置を見る方向（通常は第２基板２上方の基板に垂直な方向）から投影した表示面上の帯電泳動粒子５の２次元的分布すなわち面分布が画素の表示状態を決定する。

画素及び電極の構造は図１に示したものだけでなく、図２に示す断面図のように各画素内に２面以上の隔壁を有し、これら隔壁のいずれか２面以上にそれぞれ第１電極と第２電極が配置されるものでもよい。

図３〜図６に、画素及び電極の平面図を示す。

画素及び電極の構造は、図３に示すように正方形画素構造かつ平行電極構造であってもよい。また図４に示すように長方形画素構造かつ平行電極構造であってもよい。また、図５に示すように、正方形画素構造かつＬ字型電極構造であってもよい。また図６に示すように正方形画素構造かつコの字型電極構造であってもよい。さらにこれらの構造を組み合わせたものであってもよいし、それらが組み合わさっていてもよい。

画素の断面構成を示す図１を用いて、本発明の本実施の形態の駆動方法を１画素単位で説明する。なお、以下の説明において、Ｖ１は第１電極の電位、Ｖ２は第２電極の電位を示す。また、帯電泳動粒子の帯電極性を＋であるとして説明を進めるが、帯電泳動粒子の帯電極性は−であってもよい。ただしこの場合は、以下の説明において印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にして考えればよい。また、本実施の形態においては、全画素の第２電極７に対して共通の電圧Ｖ２＝０Ｖを印加し、第１電極６の電圧Ｖ１を変化させることによって駆動を行うが、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。例えば、全画素の第１電極６に対して共通の電圧Ｖ１＝０Ｖを印加し第２電極７の電圧Ｖ２を変化させることによって駆動を行ってもよい。また全画素の第１電極６又は全画素の第２電極７に印加する共通の電圧は０Ｖに限定されるものではなく、任意の電圧値を有する電圧でもよい。

図１（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ１つの表示状態を表す。図１（ａ）は「黒」表示状態、図１（ｂ），（ｃ）は同じ「白」の表示状態である。図１（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、それぞれ白と黒の中間の表示状態である。

図１（ｂ）を、帯電泳動粒子５の第１の粒子分布状態と呼ぶ。第１の粒子分布状態とは、帯電泳動粒子５を実質的にすべて第１電極６に集めた粒子分布状態をいう。

第１の粒子分布状態を実現するためには、第１電極６の電位Ｖ１と第２電極７の電位との関係を、Ｖ１＜Ｖ２となるようにする。このとき、第１電極６と第２電極７との間に電界が生じ、一定時間後、帯電泳動粒子５はすべて第１電極６の上に移動する。これを第１リセット動作と呼ぶ。このとき、第２基板２の外側（図１（ａ）中の上方）から観察する観測者からは、絶縁層８の白色が観測され、画素は白表示となる。

図１（ｃ）を、帯電泳動粒子５の第２の粒子分布状態と呼ぶ。第２の粒子分布状態とは、帯電泳動粒子５を実質的にすべて第２電極７に集めた粒子分布状態をいう。この状態を実現するためには、Ｖ１＞Ｖ２とする。一定時間後、帯電泳動粒子５はすべて第２電極７の上に移動する。これを第２リセット動作と呼ぶ。このときも同様に、画素は白表示となる。

第１電極６又は第２電極７に集める帯電泳動粒子５の量と透明液体４中に分散させた帯電泳動粒子５の量の比率を変えることにより、中間調を表示できる。電圧の印加時間又は大きさを変調することで、図１（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すような任意の中間調の表示が可能である。

上記のとおり、本実施の形態においては、中間調を表示する（書き込む）前に、帯電泳動粒子５を第１の粒子分布状態又は第２の粒子分布状態にするリセット動作を行う。

以下、リセット動作により第１の粒子分布状態を形成し、引き続いて中間調を表示する場合を考える。まず、前記第１リセット動作を行い、第１の粒子分布状態を形成する。次に、各電極の電位の関係を、Ｖ１＞Ｖ２とすると、第１電極６と第２電極７との間に電界が生じ、帯電泳動粒子５は第２電極７側への移動を開始する。

このとき、帯電泳動粒子５は一斉に同じ速度を持って移動することはなく、第１電極６上で集積した状態にあったときにもっとも表面にあった帯電泳動粒子５から先に移動を開始し、その下にあった帯電泳動粒子５が表面に露出するとその順に移動を開始する。また、同じ時刻に移動を開始しても、電界強度が不均一なので、移動速度にも違いが生じる。この結果、帯電泳動粒子５の移動は時間的にも位置的にも幅を持つことになり、移動開始からしばらくは、帯電泳動粒子５の群が第１電極６から徐々に第２電極７に向かって拡がっていく。帯電泳動粒子５の数が十分に多いときは、先頭の帯電泳動粒子５が第２電極７に到達しても、一部はまだ移動開始せず第１電極６上にあり、表示面全体が帯電泳動粒子５で覆われた状態となる。さらに移動が続くと、第１電極６からすべての帯電泳動粒子５が離れ、その後は、帯電泳動粒子５の群が第２電極７に収束していく。

帯電泳動粒子５がすべて第２電極７上に移動してしまう前の適当な時間が経過した後、第１電極６の電圧を０Ｖにする。このときの粒子の分布状態が図１（ｅ）である。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色と帯電泳動粒子５の黒色が混じって観測され、画素は中間の灰色表示となる。第１電極６に印加する電圧の印加時間又は大きさを変調することで、任意の中間調の表示が可能である。

第２の粒子分布状態によりリセットを行うこともできる。この場合は、前記第２リセット動作を行い、第２の粒子分布状態を形成した後、第１，第２電極の電位の関係を、Ｖ１＞Ｖ２とすると、帯電泳動粒子５は第１電極６側への移動を開始する。帯電泳動粒子５がすべて第１電極６上に移動してしまう前の適当な時間が経過した後に電圧を０Ｖにする。このときの分布状態が図１（ｄ）である。

さらに、画素の黒表示は、前述の中間調を表示させる方法と同様の方法で実現することが可能である。すなわち、帯電泳動粒子５を第１の粒子分布状態又は第２の粒子分布状態にするリセット動作を行った後に、第１電極６と第２電極７との間に電界を生じさせる。そして、図１（ａ）に示すように、帯電泳動粒子５が絶縁層８を完全に被覆した状態で、第１電極６と第２電極７との間の電界をゼロにすれば、画素は黒表示として観測される。この状態は、帯電泳動粒子５の数が十分多いときには常に作ることが可能である。

以上に示したとおり、本実施の形態における電気泳動表示装置の駆動方法は、帯電泳動粒子５を第１電極６に集めた第１の粒子分布状態と、帯電泳動粒子５を第２電極７に集めた第２の粒子分布状態とが可能である。さらにこれらの中間の粒子分布状態を形成することが可能である。

そこで、白表示を繰り返し行うときには、奇数番目の白表示時には、第１の粒子分布状態によって白表示状態をつくり、偶数番目の白表示時には、第２の粒子分布状態によって白表示を作るようにする。

中間調を書き込む前のリセットに関しても同様に、奇数番目の中間調表示は、図１（ｂ）の第１粒子分布状態にリセットし、第１電極から第２電極に向かって粒子が移動する途中の図１（ｅ）の分布状態を中間調表示状態とする。偶数番目の中間調表示は、図１（ｃ）の第２粒子分布状態にリセットし、第２電極から第１電極に向かって粒子が移動する途中の図１（ｄ）の分布状態を中間調表示状態とする。

このように、同じ中間表示状態を書き込むのに、奇数番目の中間調書き込み時には、帯電泳動粒子５を第１電極６側に多く分布させて図１（ｅ）の分布状態を作る。そして、偶数番目の中間調書き込み時には、帯電泳動粒子５を第２電極７側に多く分布させて図１（ｄ）の分布状態を作る。図１（ｄ），（ｅ）の中間調状態は、画素内の帯電泳動粒子５の分布状態が異なるにもかかわらず、同じ光学レベルにすることができるので、第２基板２から画素を観測したとき、同じ１つの中間調表示が繰り返されているように見える。

このように、１つの中間調状態を表示するために２つの粒子分布状態を用い、第１の粒子分布状態と第２の粒子分布状態とで交互にリセットを行い、２つの同じ中間調表示状態を交互に形成すると、印加電圧の平均値をゼロにすることができる。

従来の駆動方法においては、同じ表示状態を何度も繰り返す場合には、分散液には同一方向の電界が何度も印加され、結果的に長時間同一の電界が形成されることになり、残留ＤＣ成分として蓄積されていた。この結果、次に表示を行うとき、その残留ＤＣ成分によって電界が変調を受け、所望の書き込みレベルからのズレ、すなわち表示焼き付きが発生する、という問題があった。この問題に対して本実施の形態を適用すると、残留ＤＣが蓄積しないので、焼き付きが軽減される、という効果がある。

また、ある中間調を表示する際の粒子分布状態が１つしかない従来の駆動方法では、分散液には同一方向の電界が何度も印加され、結果的に長時間同一の電界が形成されることになり、残留ＤＣ成分として蓄積されていた。この結果、次に表示を行うとき、その残留ＤＣ成分によって電界が変調を受け、所望の書き込みレベルからのズレ、すなわち表示焼き付きが発生する、という問題があった。この問題に対して本実施の形態を用いると、残留ＤＣが蓄積しないので、焼き付きが軽減される、という効果が、より一層顕著である。

＜実施の形態２＞
上述の実施の形態１においては、次の書き込みを行う前にリセットを行っていた。これに対して、本実施の形態では、書き込みを行う前にリセットを行わずに、黒表示・白表示・中間調表示の各状態から、次の各状態に直接遷移させるようにしている。

以下、実施の形態１と同様に、図１を参照して、本実施の形態の駆動方法を説明する。

実施の形態１と同様に、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、＋に帯電した黒色の帯電泳動粒子５を使用するものとする。また本実施の形態を説明するにあたって、全画素の第２電極７に対して共通の電圧０Ｖを印加し第１電極６の電圧を変化させる駆動を用いて説明を行う。全画素の第１電極６に対して共通の電圧０Ｖを印加し第２電極７の電圧を変化させる駆動も考えられる。また全画素の第１電極６又は全画素の第２電極７に対して共通に印加する電圧は、０Ｖに限られず、任意の電圧値を有する電圧でもよい。帯電泳動粒子５の帯電極性は＋−のどちらでもよいが、以下、帯電極性が＋の場合を例にとり説明を進める。また、画素及び電極の構造は図１に示したものだけでなく、図２に示す断面図のように各画素内に２面以上の隔壁を有し、これら隔壁のいずれか２面以上にそれぞれ第１電極と第２電極が配置されるものでもよい。また画素及び電極の構造は、図１，図２に示すものに加えて、図３，図４，図５，図６にそれぞれ示す平面図を示すもの、又はそれらを組み合わせたものなどが考えられる。

本実施の形態において、画素の白表示の方法は、実施の形態１と同様であり、帯電泳動粒子５が、第１電極６に集まる粒子の第１分布状態あるいは第２電極７に集まる第２分布状態を形成することによって行う。

次に、画素の中間調表示の方法は、リセットを介さずに直接行う。例えば、図１（ｄ）で示す中間調から図１（ｆ）で示す中間調に移るときには、Ｖ１＜Ｖ２として、第１電極６と第２電極７との間に電界を生じせしめ、図１（ｆ）の状態に達した時点で、Ｖ１＝Ｖ２とする。逆に、図１（ｆ）で示す中間調から図１（ｄ）で示す中間調に移るときには、Ｖ１＞Ｖ２として、第１電極６と第２電極７との間に電界を生じせしめ、図１（ｄ）に示す状態に達した時点で、Ｖ１＝Ｖ２とする。以上のようにして中間調の表示が可能である。

また、画素の黒表示は、中間調を表示させる方法と同様の方法で実現することが可能である。すなわち、第１電極６と第２電極７との間に電界を生じせしめ、図１（ａ）に示すように、帯電泳動粒子５が絶縁層８を最も隠蔽した状態で、第１電極６と第２電極７との間に電界をゼロにすれば、画素は黒表示として観測される。

本実施の形態では、一旦、白表示にするなどのリセット動作を伴わないので、表示を高速化できる、という利点がある。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、１つの中間調を実現するための、２つ以上の粒子分布状態を有するようにする。すなわち、奇数番目の中間調書き込み時には、帯電泳動粒子５を第１電極６側に多く分布させ、偶数番目の中間調書き込み時には、帯電泳動粒子５を第２電極７側に多く分布させる。同じレベルの中間調を表示するとき、帯電泳動粒子５は、図１（ｄ），（ｅ）のように光学的に同一の分布状態の間を、リセットを介さずに交互に往復する。前述の実施の形態１と同様に、残留ＤＣが蓄積せず、焼き付きが軽減される、という効果がある。

ところで、本実施の形態で示した駆動方法により、中間調状態から中間調状態への書き込みを繰り返すと、粒子の分布が画素内で偏在することがある。このような場合、リフレッシュ動作として、帯電泳動粒子５を、第１電極６に集めて第１の粒子分布状態を形成する動作、あるいは第２電極７に集めて第２の粒子分布状態を形成する動作を間欠的に行うようにする。

このとき、奇数番目のリフレッシュ時には、第１の粒子分布状態によってリフレッシュし、偶数番目のリフレッシュ時には、第２の粒子分布状態によってリフレッシュする、というように交互に行う。この方法を用いることによって、従来の駆動方法に比べて、残留ＤＣが蓄積せず、焼き付きが軽減される、という効果がある。

また、リフレッシュ動作を行うタイミングを決定するために、表示装置内に駆動履歴を残すメモリ（不図示）と駆動履歴に対応する印加すべき駆動波形を記憶した参照テーブル（不図示）を設けてもよい。この場合、ドライバなどから提供される駆動履歴がメモリに書き込まれる。駆動履歴に応じた印加すべき駆動波形を参照テーブルより参照し、リフレッシュ動作が必要な時期に達したことが判明した時点で、リフレッシュ動作を行う。

ところで、本実施の形態のようにリセットを介さない場合、中間調状態を実現するための電圧値及び電圧の印加時間は一意に決まらない。すなわち中間調状態を書き込む前の画素の表示状態によって、印加すべき電圧の電圧値及び電圧の印加時間は変化する。

そこで、表示装置内に駆動履歴を残すメモリと駆動履歴に対応する印加すべき駆動波形を記憶した参照テーブルを設けてもよい。この場合、所望の階調を書き込むために、参照テーブルを基づいて、印加履歴に応じた、所望の階調を書き込むための電圧値及び電圧の印加時間が決定される。

＜実施の形態３＞
図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に本実施の形態電気泳動表示装置の駆動方法を示す。これらの図は、１画素の縦断面図を示している。これらの図を参照して、本実施の形態の駆動方法を１画素単位で説明する。

本実施の形態の駆動方法は、書き込み時に第１基板１側又は第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付けることを特徴とする駆動方法である。

本実施の形態の電気泳動表示装置において、図７（ａ）中の右側の隔壁３に第１電極６が配置され、左側の隔壁に第２電極７が配置されている。また第１基板１上には、第３電極９が配置され、この第３電極９は、絶縁層８によって覆われている。なお、他の構成は、図２に示すものと同様である。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、第３電極９を第１基板１に配置し、帯電泳動粒子５を第１基板１側に寄せるか、あるいは第１基板１側から帯電泳動粒子５を遠ざけて、第２基板２側に帯電泳動粒子５を引き寄せる。本実施の形態では、帯電泳動粒子５の帯電極性は＋であり、書き込み時に第１基板１に配置された第３電極９側に帯電泳動粒子５を引き寄せるものとして説明を進める。しかし、帯電泳動粒子５の帯電極性は−であってもよく、その場合、以下の説明において印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にして考えればよい。または第２基板２側に粒子を引き寄せてもよい。さらに図８に示すように、第３電極９を第２基板２側に配置してもよく、この場合も第１基板１側に粒子を引き寄せてもよいし、第２基板２側に粒子を引き寄せてもよい。そして、画素及び電極の構造は図７〜図８に示したものだけでなく、例えば図１２，図１３のようなものであってもよい。

以下、図７〜図８を参照して説明を進める。これらの図に示す第１電極６、第２電極７、第３電極９のうち、いずれか１つが全画素共通の電圧を印加する電極であり、他の２つはＴＦＴなどのスイッチング素子に接続され、アクティブに電圧を印加することができる電極である。本実施の形態においては、第３電極９を共通電極、第１電極６と第２電極７とを駆動電極として説明を進める。ただし、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、３電極のうちの１つの共通電極は、第１電極６、第２電極７、第３電極９のいずれでもよく、それ以外の２電極がアクティブに駆動させることが可能な電極となる。すなわち（ａ）では、第２電極７に第１ＴＦＴが、また第３電極９に第２ＴＦＴ１４が接続されていて、第１電極６が共通電極となっている例を示す。（ｂ）では、第２電極７に第１ＴＦＴが、また第１電極６に第２ＴＦＴ１４が接続されていて、第３電極９が共通電極となっている例を示す。

次に、本実施の形態の表示動作について、図７の（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。ここでは、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、帯電泳動粒子５は黒色であるものとする。

図７（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ１つの表示状態を表す。図７（ａ）は「白」表示状態、図７（ｂ）は中間表示状態、図７（ｃ）は「黒」表示状態、図７（ｄ）は図７（ｂ）と同一の中間表示状態、図７（ｅ）はもう１つの「白」表示状態である。

図７（ｅ）を、第１の粒子分布状態と呼ぶ。第１の粒子分布状態を形成するには、第１電極６の電位Ｖ１と、第２電極７の電位Ｖ２と、第３電極９の電位Ｖ３との関係を、Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ１とする。このとき、電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６向かう。第２電極７から直接、第１電極６に向かう電界も存在するが、第２電極７と第３電極９の最近接部は電界強度が強いので、帯電泳動粒子５は第１基板１側に引き寄せられながら移動する。図７（ｅ）に示すように、帯電泳動粒子５が十分に第１電極６側に移動した後、Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ１とする。これを第１リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第１電極６に集めた状態が第１の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

図７（ａ）を、第２の粒子分布状態と呼ぶ。第２の粒子分布状態を形成するためには、第１電極６の電位Ｖ１と、第２電極７の電位Ｖ２と、第３電極９の電位Ｖ３との関係を、Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２にし、帯電泳動粒子５が十分に第２電極７側に移動した後、Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ１とすればよい。第１の粒子分布状態を形成するときと同様に、帯電泳動粒子５は第１基板１側に引き寄せられながら、第２電極７側に移動する。これを第２リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第２電極７に集めた状態が第２の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

次に、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示す。まず、図７（ａ）に示す第２の粒子分布状態のときに、各電極の電位の関係をＶ２＞Ｖ３＞Ｖ１にする。このとき、電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６に向かう、あるいは第２電極７から直接、第１電極６に向かう。帯電泳動粒子５は、第１電極６に向かって動き始めるが、第２電極７と第３電極９の最近接部は電界強度が強いので、画素の第１基板１側に引き寄せられながら、図７（ｂ）に示すように移動する。所望の中間調表示状態に達した後に、Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ１とすればよい。あるいはＶ３＜Ｖ１＝Ｖ２として、すべての帯電泳動粒子５を第３電極９に貼り付けるようにする。なお、中間調の表示は、電圧の印加時間又は大きさを変調することで可能である。また、図７（ｃ）の黒表示状態を実現するためには、帯電泳動粒子５が画素を最も隠蔽したときに、Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ１あるいはＶ３＜Ｖ１＝Ｖ２とすればよい。

以上、第２の粒子分布状態から画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示したが、第１の粒子分布状態から画素の中間調表示及び黒表示を行うときには、Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ１として同様に行うことができる。

次に、図７（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を述べる。図７（ｃ）の黒表示状態のときに、各電極の電位の関係をＶ２＞Ｖ３＞Ｖ１となるようにする。電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６に向かう、あるいは第２電極７から直接、第１電極６に向かう。帯電泳動粒子５は、図７（ｄ）に示すように、画素の第１基板１側に引き寄せられながら、第１電極６に向かって移動する。帯電泳動粒子５が十分に第１電極６に移動を終えれば、第１の粒子分布状態となる。

中間調表示状態又は黒表示状態から第２の粒子分布状態にするときには、Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２とすればよい。帯電泳動粒子５が十分に第２電極７に移動を終えれば、第２の粒子分布状態となる。

以上、帯電泳動粒子の帯電極性が＋であるときの説明をしてきたが、帯電泳動粒子の帯電極性は−でもよい。その際には、上述の印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にすればよい。

本実施の形態では、第３電極９が全画素共通の電位であり、その値として例えば０Ｖが考えられるが、本発明はそれに限定されるものではない。

以上、本実施の形態においては、３つの電極、すなわち第１電極６、第２電極７、第３電極９を用いて、書き込み時に、帯電泳動粒子５を第１基板１又は第２基板２に貼り付ける駆動方法を示した。いずれの基板に粒子を貼り付ける場合も、本実施の形態における駆動方法を用いると、画素内の分散液中にフローが生じることによって電圧非印加時にも帯電泳動粒子５が動いてしまう。あるいは透明液体４の粘性が十分でなくすべての電極の電圧を０Ｖにした後にも帯電泳動粒子５が慣性運動する、あるいは反電場などによって帯電泳動粒子５が動いてしまう、などの問題を回避できる。

なお、本実施の形態では、実施の形態１のように書き込み前に第１の粒子分布状態又は第２の粒子分布状態によるリセットを行う。また、実施の形態２のようにリセットを介さず、白表示・黒表示・中間調表示の各状態から次の各状態に直接遷移するようにする。

＜実施の形態４＞
図９（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ），（ｊ）に本実施の形態の電気泳動表示装置の駆動方法を示す。これらの図は、１画素の縦断面図を示している。これらの図を参照して、本実施の形態の駆動方法を１画素単位で説明する。

なお、帯電泳動粒子の帯電極性を＋であるとして説明を進めるが、帯電泳動粒子の帯電極性は−であってもよく、その場合、以下に示す説明において印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にして考えればよい。また、画素及び電極の構造は図９に示したものだけに限られるものではない。

まず、図９（ａ）を参照して、本実施の形態の画素の構造について説明する。本実施の形態の画素の構造は、第３電極９が第２基板２に配置され、第４電極１０が第１基板１に配置される。それ以外の画素の構造は、上述の実施の形態３のものと同様である。第１電極６、第２電極７、第３電極９、第４電極１０の４つの電極うち、いずれか２つがそれぞれ全画素共通の電圧を印加する電極であり、他の２つはＴＦＴなどのスイッチング素子に接続され、アクティブに電圧を印加することができる電極である。本実施の形態においては、第３電極９と第４電極１０とをそれぞれ共通電極とし、第１電極６と第２電極７とを駆動電極として説明を進める。第３電極９と第４電極１０との電位は０Ｖとして説明を進めるが、本発明はこれに限られるものではない。

次に、本実施の形態の表示動作について、図９の（ａ）〜（ｊ）を参照して説明する。ここでは、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、＋に帯電した黒色の帯電泳動粒子５を使用するものとする。

図９（ａ）〜（ｊ）はそれぞれ１つの表示状態を表す。図９（ａ）は「白」表示状態、（ｂ）は中間表示状態、（ｃ）は「黒」表示状態、（ｄ）は（ｂ）と同一の中間表示状態、（ｅ）はも１つの「白」表示状態、（ｆ）は（ｂ），（ｄ）と同一の中間表示状態である。また（ｇ）は（ｂ），（ｄ），（ｆ）と同一の中間表示状態、（ｈ）は（ｂ），（ｄ），（ｆ），（ｇ）と同一の中間表示状態、（ｉ）は（ｂ），（ｄ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）と同一の中間表示状態、（ｊ）は「黒」表示状態である。

以上をまとめると、図９（ａ）〜（ｊ）のうち、「白」表示状態は、図９（ａ），（ｅ）であり、「黒」表示状態は、（ｃ），（ｊ）であり、残りは同一の中間表示状態となる。

図９（ｅ）を、第１の粒子分布状態を呼ぶ。この第１の粒子分布状態を形成するには、第１電極６の電位Ｖ１、第２電極７の電位Ｖ２、第３電極９の電位Ｖ３、第４電極１０の電位Ｖ４の関係をＶ１＜Ｖ３＝Ｖ４＜Ｖ２あるいはＶ１＜Ｖ３＝Ｖ４＝Ｖ２とする。第１電極６の電位が最も低くなり、帯電泳動粒子５は第１電極６側に移動する。次に、帯電泳動粒子５が十分に第１電極６側に移動した後、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４とする。これを第１リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第１電極６に集めた状態が第１の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

図９（ａ）を、第２の粒子分布状態と呼ぶ。第２の粒子分布状態を形成するには、各電極の電位の関係をＶ２＜Ｖ３＝Ｖ４＜Ｖ１あるいはＶ２＜Ｖ３＝Ｖ４＝Ｖ１とし、帯電泳動粒子５が十分に第２電極７側に移動した後、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４とする。これを第２リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第２電極７に集めた状態が第２の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

次に、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うには、図９（ａ）に示す第２の粒子分布状態のときに、Ｖ１＜Ｖ３＝Ｖ４＜Ｖ２とする。電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６に向かう、あるいは第２電極７から第４電極１０を経て第１電極６向かう、あるいは第２電極７から直接、第１電極６に向かう。帯電泳動粒子５は、最終的には第１電極６に到達するように動き始めるが、第２電極７と第３電極９の最近接部や第２電極７と第４電極１０の最近接部は電界強度が強い。それで、画素の第２基板２側及び第１基板１側に引き寄せられながら、図９（ｉ）に示すように移動する。この画素が所望の中間調表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４とする。中間調の表示は、電圧の印加時間、又は大きさを変調することで可能である。また、黒表示状態を実現するためには、帯電泳動粒子５が画素を最も隠蔽したときに、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４とする。より好ましくは、全画素が所望の中間調表示状態又は黒表示状態に達した後、全画素の電極において、Ｖ４＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ３という関係を成立させて、図９（ｃ）に示すように、画素の第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付ける。あるいはＶ３＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ４という関係を成立させて、図９（ｊ）に示すように、画素の第１基板１側に帯電泳動粒子５を貼り付ける。

以上、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示したが、第１の粒子分布状態から画素の中間調表示及び黒表示を行うためには、Ｖ２＜Ｖ３＝Ｖ４＜Ｖ１として、所望の中間調表示状態又は黒表示状態に達する。その後、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ４＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ３あるいはＶ３＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ４が成立するようにする。

次に、図９（ｃ）又は（ｊ）の中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を述べる。図９（ｃ）又は（ｊ）の中間調表示状態又は黒表示状態のときに、Ｖ１＜Ｖ３＝Ｖ４＜Ｖ２となるように各電極に電圧を印加すると、電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６に向かう。あるいは第２電極７から第４電極１０を経て第１電極６に向かう、あるいは第２電極７から直接、第１電極６に向かう。これにより、帯電泳動粒子５は、図９（ｈ）に示すように、第１電極６に向かって移動する。帯電泳動粒子５が十分に第１電極６に移動を終えれば、第１の粒子分布状態となるので、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４とする。

以上、中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を示したが、中間調表示状態又は黒表示状態から第２の粒子分布状態にするときには、Ｖ２＜Ｖ３＝Ｖ４＜Ｖ１となるように各電極に電圧を印加する。これにより、帯電泳動粒子５が十分に第２電極７に移動を終えれば、第２の粒子分布状態となるので、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４とする。

以上、帯電泳動粒子５の帯電極性が＋であるときの説明をしてきたが、帯電泳動粒子５の帯電極性は−でもよい。その際には、上述の印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にすればよい。

なお、本実施の形態においては、第３電極９及び第４電極１０をそれぞれ全画素共通電極として示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、それぞれがラインごとのストライプ電極であってもよい。

さらに本実施の形態では、共通電極である第３電極及び第４電極の電位を０Ｖとしたが、本発明はそれに限定されるものではなく、上記の電圧の関係式を満たせば、任意の電圧値を有する電圧でもよい。

本実施の形態における駆動方法を用いると、画素内の分散液中にフローが生じることによって電圧非印加時にも帯電泳動粒子５が動いてしまう、という問題。あるいは透明液体４の粘性が十分でなくすべての電極の電圧を０Ｖにした後にも帯電泳動粒子５が慣性運動する、という問題。あるいは反電場などによって帯電泳動粒子５が動いてしまう、などの問題を回避できる。また本実施の形態における駆動方法は、特に、透明液体４中に浮遊する帯電泳動粒子５を制御する手段として、効果的である。

＜実施の形態５＞
図９（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｉ），（ｊ）に本実施の形態の電気泳動表示装置の駆動方法を示す。これらの図は、１画素の縦断面図を示している。これらの図を参照して、本実施の形態の駆動方法を１画素単位で説明する。

なお、帯電泳動粒子の帯電極性を＋であるとして説明を進めるが、帯電泳動粒子の帯電極性は−であってもよく、その場合、以下に示す説明において印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にして考えればよい。また、画素及び電極の構造は図９に示したものだけに限られるものではない。

本実施の形態は、書き込み時に第１基板１側又は第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付けることを特徴とする駆動方法である。なお、本実施の形態の画素の構造については、上述の実施の形態４のものと同様であるので、重複説明は適宜省略する。

次に、本実施の形態の表示動作について、図９（ａ）〜（ｊ）を参照して２つの方法を説明する。本実施の形態の表示動作には、２つのモードが存在する。第１のモードは、第１基板１側に帯電泳動粒子５を貼り付けながら表示を行う方法であり、第２のモードは、第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付けながら表示を行う方法である。なお、ここでは、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、＋に帯電した黒色の帯電泳動粒子５を使用するものとする。

まず第１のモードについて説明する。

図９（ｅ）を、第１の粒子分布状態と呼ぶ。第１のモードを用いて、この第１の粒子分布状態を実現するために、第１電極６、第２電極７、第３電極９、第４電極１０の電位をＶ３＞Ｖ２＞Ｖ４＞Ｖ１が成立するようにする。これにより、第１電極６の電位が最も低くなり、帯電泳動粒子５は第１電極６側に移動する。これを第１リセット動作と呼ぶ。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第１電極６に集めた状態が第１の粒子分布状態であり、このとき、観測者からは絶縁層８の白色が観測されるので、画素は白表示として観測される。

一方、図９（ａ）に示す第２の粒子分布状態を実現するために、各電極の電位をＶ３＞Ｖ１＞Ｖ４＞Ｖ２が成立するようにすると、第２電極７の電位が最も低くなり、帯電泳動粒子５は第２電極７側に移動する。これを第２リセット動作と呼ぶ。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第２電極７に集めた状態が第２の粒子分布状態であり、このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測されるので、画素は白表示として観測される。

次に、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示す。図９（ａ）に示す第２の粒子分布状態のときに、Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ４＞Ｖ１が成立するようにすると、帯電泳動粒子５は、最終的には第１電極６に到達するように動き始める。ところが、第３電極９が最も電位が高いので、画素の第１基板１側に貼り付くように移動する（図９の（ｆ））。この画素が、図９（ｊ）に示すように、所望の中間調表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ３＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ４とする。中間調の表示は、電圧の印加時間、又は大きさを変調することで可能である。また、黒表示状態を実現するためには、帯電泳動粒子５が画素を最も隠蔽したときに、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ３＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ４とする。

以上、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示した。これに対し、第１の粒子分布状態から画素の中間調表示及び黒表示を行うときには、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ４＞Ｖ２が成立するようにして、所望の中間調表示状態及び黒表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ３＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ４とする。

次に、図９（ｊ）の中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を述べる。

図９（ｊ）の中間調表示状態又は黒表示状態のときに、各電極の電位の関係が、Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ４＞Ｖ１となるようにすると、帯電泳動粒子５は図９（ｇ）に示すように、第１電極６に向かって移動する。このとき、第３電極９が最も電位が高いので、画素の第１基板１側に貼り付くように移動する。帯電泳動粒子５が十分に第１電極６に移動を終えれば、第１の粒子分布状態となる。以上、中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を示した。これに対し、中間調表示状態又は黒表示状態から第２の粒子分布状態にするときには、帯電泳動粒子５が十分に第２電極７に移動するまで、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ４＞Ｖ２となるようにする。このとき、帯電泳動粒子５は画素の第１基板１側に貼り付くように、第２電極７への移動を行う。

以上、帯電泳動粒子５の帯電極性が＋であるときの説明をしてきたが、帯電泳動粒子５の帯電極性は−でもよい。その際には、上述の印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にすればよい。

次に、第２のモードを示す。

図９（ｅ）を、第１の粒子分布状態と呼ぶ。第２のモードを用いて、この第１の粒子分布状態を実現するために、第１電極６、第２電極７、第３電極９、第４電極１０の電位をＶ４＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ１が成立するようにすると、第１電極６の電位が最も低くなり、帯電泳動粒子５は第１電極６側に移動する。これを第１リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第１電極６に集めた状態が第１の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

一方、図９（ａ）に示す第２の粒子分布状態を実現するために、各電極の電位をＶ４＞Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２が成立するようにすると、第２電極７の電位が最も低くなり、帯電泳動粒子５は第２電極７側に移動する。これを第２リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。帯電泳動粒子５を実質的にすべて第２電極７に集めた状態が第２の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

次に、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示す。図９（ａ）に示す第２の粒子分布状態のときに、Ｖ４＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ１が成立するようにすると、帯電泳動粒子５は、最終的には第１電極６に到達するように動き始める。ところが、第４電極１０が最も電位が高いので、画素の第２基板２側に貼り付くように移動する（図９の（ｂ））。この画素が、図９（ｃ）に示すように、所望の中間調表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ４＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ３とする。中間調の表示は、電圧の印加時間、又は大きさを変調することで可能である。また、黒表示状態を実現するためには、帯電泳動粒子５が画素を最も隠蔽したときに、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ４＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ３とする。

以上、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示したが、第１の粒子分布状態から画素の中間調表示及び黒表示を行うときには、Ｖ４＞Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２が成立するようにする。そして、所望の中間調表示状態及び黒表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＝Ｖ４あるいはＶ３＞Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ４とする。

次に、図９（ｃ）の中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を述べる。

図９（ｃ）の中間調表示状態又は黒表示状態のときに、各電極の電位の関係が、Ｖ４＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ１となるようにする。これにより、帯電泳動粒子５は図９（ｄ）に示すように、第１電極６に向かって移動する。このとき、第４電極１０が最も電位が高いので、画素の第２基板２側に貼り付くように移動する。帯電泳動粒子５が十分に第１電極６に移動を終えれば、第１の粒子分布状態となる。以上、中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を示した。中間調表示状態又は黒表示状態から第２の粒子分布状態にするときには、帯電泳動粒子５が十分に第２電極７に移動するまで、Ｖ４＞Ｖ１＞Ｖ３＞Ｖ２となるようにする。このとき、帯電泳動粒子５は画素の第２基板２側に貼り付くように、第２電極７への移動を行う。

以上、帯電泳動粒子の帯電極性が＋であるときの説明をしてきたが、帯電泳動粒子の帯電極性は−でもよい。その際には、上述の印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にすればよい。

以上に示したとおり、本実施の形態の表示動作について第１のモードと第２のモードを示した。

ところで、そのいずれのモードであっても、常に、第３電極９と第４電極１０の間に電位差を与えているので、第２基板２側から第１基板１側に向かって、あるいは第１基板１側から第２基板２側に向かって、電界が形成されていることになる。このことは残留ＤＣの蓄積による焼き付きや帯電泳動粒子５の基板への貼り付きを引き起こし、装置の表示特性の劣化を招くことになる。これを解決するために、第１のモードと第２のモードを１フレーム毎に交互に繰り返す、あるいは一定期間ごとに繰り返すようにする。

なお、本実施の形態においては、第３電極９及び第４電極１０をそれぞれ全画素共通電極として示したが、必ずしもそうである必要はなく、例えば、それぞれがラインごとのストライプ電極であってもよい。

本実施の形態における駆動方法を用いると、以下のような問題を解決することができる。すなわち、画素内の分散液中にフローが生じることによって電圧非印加時にも帯電泳動粒子５が動いてしまう、という問題。あるいは絶縁性液体４の粘性が十分でなくすべての電極の電圧を０Ｖにした後にも帯電泳動粒子５が慣性運動する、という問題。あるいは反電場などによって帯電泳動粒子５が動いてしまう、という問題。などの問題を回避することができる。また本実施の形態における駆動方法は、特に、透明液体４中に浮遊する帯電泳動粒子５を制御する手段として、効果的である。さらに常に上下方向に電界が形成されているので、絶縁性液体４中に浮遊する帯電泳動粒子５をより多く減らすことが可能であり、このことは表示装置のメモリ性を増加させる。

＜実施の形態６＞
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に、本実施の形態の電気泳動表示装置の駆動方法を示す。これらの図は、１画素の縦断面図を示している。これらの図を参照して、本実施の形態の駆動方法を１画素単位で説明する。本実施の形態においては、互いに逆の極性をもち、粒径は実質的に等しく、同色である２種類の帯電泳動粒子１１，１２が、１画素内に実質的に同量含まれている。ただし、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、たとえ粒径や粒子量が異なっていたとしても、絶対値が等しく極性が逆である電圧を印加したときに、実質的に等しい中間調が実現できさえすれば、何ら問題はない。また粒子の種類の数についても２種類に限定されるものではない。また、画素及び電極の構造は図１０（ａ）に示したものだけでなく、例えば図１２に示すものであってもよい。

まず、図１０（ａ）を参照して本実施の形態の画素の構造について説明する。本実施の形態の画素の構造は、画素内に、透明液体４と、互いに粒径が実質的に等しく、＋に帯電した複数の帯電泳動粒子１１と、−に帯電した複数の帯電泳動粒子１２とが実質的に同量含まれる分散液を充填された構造である。それ以外の画素の構造は、図７（ａ）に示すものと同様である。本実施の形態においては、第３電極９を共通電極、第１電極６と第２電極７とを駆動電極として説明を進める。

次に、本実施の形態の表示動作について、図１０（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。ここでは、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されている。

図１０（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ１つの表示状態を表す。図１０（ａ）は「白」表示状態、（ｂ）は中間表示状態、（ｃ）は「黒」表示状態、（ｄ）は（ｂ）と同一の中間表示状態、（ｅ）はも１つの「白」表示状態である。

以上をまとめると、図１０（ａ）〜（ｅ）のうち、「白」表示状態は、図１０（ａ），（ｅ）であり、「黒」表示状態は、（ｃ）であり、中間表示状態は（ｂ），（ｄ）である。

図１０（ｅ）を、第１の粒子分布状態と呼ぶ。この第１の粒子分布状態を形成するには、各電極の電位の関係を、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２あるいはＶ１＜Ｖ２＝Ｖ３とする。第１電極６の電位が最も低くなり、＋に帯電した帯電泳動粒子１１は、第１電極６側に移動し、−に帯電した帯電泳動粒子１２は、第２電極７側に移動する。これを第１リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。＋に帯電した帯電泳動粒子１１を実質的にすべて第１電極６に集め、−に帯電した帯電泳動粒子１２を実質的にすべて第１電極６に集めた状態が第１の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

図１０（ａ）を、第２の粒子分布状態と呼ぶ。この第２の粒子分布状態を形成するには、各電極の電位の関係を、Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ１あるいはＶ２＜Ｖ３＝Ｖ１とする。第２電極７の電位が最も低くなり、＋に帯電した帯電泳動粒子１１は、第２電極７側に移動し、−に帯電した帯電泳動粒子１２は、第１電極６側に移動する。これを第２リセット動作と呼ぶ。このとき、観測者からは、絶縁層８の白色が観測される。＋に帯電した帯電泳動粒子１１を実質的にすべて第１電極６に集め、−に帯電した帯電泳動粒子１２を実質的にすべて第２電極７に集めた状態が第１の粒子分布状態であり、画素は白表示として観測される。

次に、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示す。図１０（ａ）に示す第２の粒子分布状態のときに、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２とすると、電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６に向かう、あるいは第２電極７から直接、第１電極６に向かう。帯電泳動粒子１１は最終的に第１電極６に到達するように動き始め、逆に、帯電泳動粒子１２は最終的に第２電極７に到達するように動き始める。このとき、第１電極６と第３電極９との最近接部は電界強度が強いので、また第２電極７と第３電極９の最近接部は電界強度が強いので、帯電泳動粒子１１，１２は、第１基板１側に引き寄せられながら、図１０（ｂ）に示すように移動する。

図１０（ｃ）に示すように、所望の中間調表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３あるいはＶ３＜Ｖ１＝Ｖ２とする。なお、中間調の表示は、電圧の印加時間、又は大きさを変調することで可能である。また、黒表示状態を形成するためには、帯電泳動粒子１１，１２が画素を最も隠蔽したときに、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３あるいはＶ３＜Ｖ１＝Ｖ２とする。

以上、第２の粒子分布状態から、画素の中間調表示及び黒表示を行うときの方法を示した。第１の粒子分布状態から画素の中間調表示及び黒表示を行うときは、まずＶ２＜Ｖ３＜Ｖ１として、所望の中間調表示状態又は黒表示状態に達した後に、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３あるいはＶ３＜Ｖ１＝Ｖ２とする。

次に、図１０（ｃ）の中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を述べる。図１０（ｃ）の中間調表示状態又は黒表示状態のときに、Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２とすれば、電界の向きは、第２電極７から第３電極９を経て第１電極６に向かう、あるいは第２電極７から直接、第１電極６に向かう。帯電泳動粒子１１，１２は、図１０（ｄ）に示すように、それぞれ第１電極６及び第２電極７に向かって移動する。帯電泳動粒子１１が十分に第１電極６に移動を終え、帯電泳動粒子１２が十分に第２電極７に移動を終えれば、第１の粒子分布状態となる。

以上、中間調表示状態又は黒表示状態から第１の粒子分布状態にする方法を示したが、中間調表示状態又は黒表示状態から第２の粒子分布状態にするときは、各電極の電位の関係をＶ２＜Ｖ３＜Ｖ１とすればよい。

全画素共通の電極である第３電極９の電位は、例えば０Ｖが考えられるが、本発明はそれに限定されるものではない。

本実施の形態における駆動方法を用いると、互いに極性が逆である帯電泳動粒子１１，１２が２種類使用されているので、特に白表示から黒表示への書き換え速度が早くなる。

＜実施の形態７＞
本実施の形態は、図７〜図８に示すように、画素内に３つの電極を配置したときや、図９に示すように画素内に４つの電極を配置したときや、それ以上の電極数を配置したときの、リセット動作に関する駆動方法である。したがって、書き込み動作やリフレッシュ動作などのリセット動作以外の表示動作については、実施の形態３，４，５，６で示した方法やそれらを組み合わせた方法などを用いればよい。

まず、画素の断面構成を示す図７を用いて、画素内に３つの電極を有する場合の本実施の形態について説明する。本実施の形態で示す駆動方法は、リセット時に第１基板１側又は第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付けることを特徴とする駆動方法である。

本実施の形態の画素の構造の一例を図７に示す。本実施の形態は、リセット時に第１基板１側又は第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付けることを特徴とする駆動方法である。例えば図７（ａ）に示すように、第３電極９が第１基板１に配置される。同図に示すように、第３電極９を第１基板１に配置し、帯電泳動粒子を、第１基板１側に引き寄せるか、あるいは第１基板１側から遠ざけて、第２基板２側に引き寄せる。

本実施の形態では、帯電泳動粒子５の帯電極性は＋であり、リセット時に第１基板１に配置された第３電極９側に帯電泳動粒子５を引き寄せるものとして説明を進める。しかし、帯電泳動粒子の帯電極性は−であってもよく、その場合、以下に示す説明において印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にして考えればよい。あるいは第２基板２側に粒子を引き寄せてもよい。さらに図８に示すように、第３電極９を第２基板２に配置してもよく、この場合も第１基板１側に粒子を引き寄せてもよいし、第２基板２側に粒子を引き寄せてもよい。そして、画素及び電極の構造は図７〜図８に示したものだけでなく、例えば図１２，図１３のようであってもよい。

以後、図７を基に説明を進める。図７における第１電極６、第２電極７、第３電極９のうち、いずれか１つが全画素共通の電圧を印加する電極であり、他の２つはＴＦＴなどのスイッチング素子に接続され、アクティブに電圧を印加することができる電極である。本実施の形態においては、第３電極９を共通電極とし、第１電極６と第２電極７とを駆動電極として説明を進める。ただし、図１１の（ａ），（ｂ）に示すように、３つの電極のうちの１つの共通電極は、第１電極６、第２電極７、第３電極９のいずれでもよく、それ以外の２電極がアクティブに駆動させることが可能な電極となる。

次に、本実施の形態の表示動作について、図７（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。ここでは、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、帯電泳動粒子５は黒色であるものとする。書き込み前のリセットが必要なときに、Ｖ１＝Ｖ２＞Ｖ３とする。帯電泳動粒子５は、第１基板１に引き寄せられる。帯電泳動粒子５が十分に第１基板１に貼り付けられ、リセット動作が完了した後、書き込み動作を行うが、書き込み動作は、実施の形態３，６で示した方法やそれらを組み合わせた方法などを用いればよい。

次に、図９の（ａ）〜（ｊ）を参照して、画素内に４つの電極を有する場合の本実施の形態について説明する。本実施の形態で示す駆動方法は、リセット時に第１基板１側又は第２基板２側に帯電泳動粒子５を貼り付けることを特徴とする駆動方法である。

図９（ａ）に示すように、第４電極１０が第１基板１に、第３電極９が第２基板２に、それぞれ配置される。第１電極６、第２電極７、第３電極９、第４電極１０の４つの電極うち、いずれか２つがそれぞれ全画素共通の電圧を印加する電極であり、他の２つは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に接続されている。これら他の２つの電極は、アクティブに電圧を印加することができる電極である。本実施の形態においては、第３電極９と第４電極１０とをそれぞれ共通電極とし、第１電極６と第２電極７とを駆動電極として説明を進める。

本実施の形態では、帯電泳動粒子５の帯電極性は＋して説明を進める。しかし、帯電泳動粒子の帯電極性は−であってもよく、その場合、以下に示す説明において印加電圧の極性及び印加電圧の大小関係を逆にして考えればよい。

次に、本実施の形態の表示動作について、図７を参照して説明する。ここでは、第２基板２は透明であり、絶縁層８は白色に着色されており、帯電泳動粒子５は黒色であるものとする。

まず帯電泳動粒子５を第１基板１に引き寄せる場合について説明する。書き込み前のリセットが必要なときに、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３＞Ｖ４とする。帯電泳動粒子５は第１基板１に引き寄せられる。帯電泳動粒子５が十分に第１基板１に貼り付けられ、リセット動作が完了した後、書き込み動作を行う。このとき、書き込み動作は、実施の形態４，５で示した方法やそれらを組み合わせた方法などを用いればよい。

次に、帯電泳動粒子５を第２基板２に引き寄せる場合について説明する。書き込み前のリセットが必要なときに、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ４＞Ｖ３とする。帯電泳動粒子５は第２基板２に引き寄せられる。帯電泳動粒子５が十分に第２基板２に貼り付けられ、リセット動作が完了した後、書き込み動作を行うが、書き込み動作は、実施の形態４，５で示した方法やそれらを組み合わせた方法などを用いればよい。

以上のように、第１基板１又は第２基板２に帯電泳動粒子５を貼り付けることによって、リセット動作を行う方法を示した。

ところで、第１基板１に帯電泳動粒子５を貼り付けるリセットあるいは第２基板２に帯電泳動粒子５を貼り付けるリセットのどちらか一方のみを繰り返すと、リセット動作毎に、第３電極９と第４電極１０との間に電位差を与えていることになる。この場合、第２基板２側から第１基板１側に向かって、あるいは第１基板１側から第２基板２側に向かって、電界が形成されていることになる。このことは残留ＤＣの蓄積による焼き付きや帯電泳動粒子５の基板への貼り付きを引き起こし、装置の表示特性を劣化させる。これを解決するために、リセット動作が必要であるときに、第１基板１に帯電泳動粒子５を貼り付けるリセットと第２基板２に帯電泳動粒子５を貼り付けるリセットとを交互に行うようにする。

（ａ）〜（ｆ）は実施の形態１，２の電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための画素の縦断面図である。 実施の形態１，２の他の画素の構造を説明するための縦横断面図である。 （ａ），（ｂ）は実施の形態１，２の画素の構造を説明するための平面図である。 （ａ），（ｂ）は実施の形態１，２の画素の構造を説明するための平面図である。 （ａ），（ｂ）は実施の形態１，２の画素の構造を説明するための平面図である。 （ａ），（ｂ）は実施の形態１，２の画素の構造を説明するための平面図である。 （ａ）〜（ｅ）は実施の形態３の電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための画素の縦断面図である。 実施の形態３の他の画素の構造を説明するための縦横断面図である。 （ａ）〜（ｊ）は実施の形態４，５の電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための画素の縦断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は実施の形態６の電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための画素の縦断面図である。 （ａ）は第１電極が共通電極、また第２電極及び第３電極がアクティブに電圧を印加できる電極であることを示す画素の縦断面である。（ｂ）は第３電極が共通電極、また第１電極及び第２電極がアクティブに電圧を印加できる電極であることを示す画素の縦断面である。 実施の形態３の電気泳動表示装置の画素の他の構造を示す縦断面図である。 実施の形態３の電気泳動表示装置の画素のさらに他の構造を示す縦断面図である。 従来の電気泳動表示装置の画素の暗状態及び明状態を説明する横断面図である。

符号の説明

１ 第１基板
２ 第２基板
３ 隔壁
５ 帯電泳動粒子
６ 第１電極
７ 第２電極
８ 絶縁層
９ 第３電極
１０ 第４電極
１１ ＋に帯電した帯電泳動粒子
１２ −に帯電した帯電泳動粒子
１３ 第１ＴＦＴ
１４ 第２ＴＦＴ

Claims (8)

1. 相互に対向配置された第１基板と第２基板と、分散状態の帯電泳動粒子を含み前記第１基板と前記第２基板との間に密閉状態で保持された電気泳動分散液と、印加される電圧に応じて前記電気泳動分散液中に電界を生じさせる第１電極と第２電極とを有する電極群と、を備え、前記第１電極と前記第２電極との間にある第１基板面を表示面とする画素を複数設けることで構成され、前記帯電泳動粒子の前記表示面上における面分布状態を前記画素の表示状態とする水平移動型の電気泳動表示装置の駆動方法であって、
   前記帯電泳動粒子が前記第１電極から前記表示面に拡がった面分布状態と、
   前記帯電泳動粒子が前記第２電極から前記表示面に拡がった面分布状態と、を交互に形成する、
   ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
2. 前記帯電泳動粒子が前記第１電極と前記第２電極とのうちの一方から前記表示面に拡がった面分布状態が、すべての前記帯電泳動粒子を前記一方の上に移動させた後、前記一方から前記他方に向かって前記帯電泳動粒子が移動する電圧を印加し、移動途中で前記電圧を０Ｖにすることにより形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
3. 前記帯電泳動粒子が前記第１電極から前記表示面に拡がった第１面分布状態から、前記帯電泳動粒子が前記第２電極から前記表示面に拡がった第２面分布状態への移行、及び前記第２面分布状態から前記第１面分布状態への移行を直接行う、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
4. 前記第１電極から前記第２電極へ向かう電界の向きを逆にすることで、前記第１面分布状態から前記第２面分布状態への移行、及び前記第２面分布状態から前記第１面分布状態への移行を行う、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
5. 前記各画素内に複数の隔壁を有し、前記第１電極と前記第２電極とがそれぞれ異なる前記隔壁に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
6. 前記第１基板上又は前記第２基板上に第３電極を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
7. 前記第２基板上に第３電極を有し、前記第１基板上に第４電極を有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
8. 前記帯電泳動粒子として、相互に逆極性でかつ同色の帯電泳動粒子を含有する、
   ことを特徴とする請求項１ないし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。
   

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