JP2009251032A

JP2009251032A - 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器

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Publication number: JP2009251032A
Application number: JP2008095268A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ono; 拓也大野
Original assignee: Seiko Epson Corp
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Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-04-01
Also published as: JP5317007B2

Abstract

【課題】カラー化や多階調化が図れ、表示特性が良好な表示装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る表示装置は、第１電極〔CE〕と第２電極〔PE〕との間に、帯電粒子である第１色粒子〔R〕、第２色粒子〔G〕および第３色粒子〔B〕を分散させた液体を封入し、第１電極と前記第２電極間に電圧を印加することにより、第１、第２および第３色粒子を移動させる表示装置であって、第１および第２色粒子は、帯電符号が同じ〔-〕であり、第３色粒子は、第１および第２色粒子と帯電符号が逆〔+〕であり、第１色粒子の駆動電圧は第１電圧〔+５Ｖ〕であり、第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧〔+１５Ｖ〕である。かかる構成によれば、第１〜第３色粒子を個別に表示側に移動させることができ、表示のカラー化を図ることができる。また、明粒子と暗粒子を分散させた液体を封入した副画素を併用することにより多階調化が可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気光学装置、特に、帯電粒子を用いた電気光学装置およびその駆動方法に関する。

一般に、液体中に帯電粒子を分散させた分散系に電界を作用させると、帯電粒子は、クーロン力により液体中で移動（泳動）する。この現象を電気泳動といい、この電気泳動を利用して、所望の情報（画像）を表示させる電気泳動表示装置が新たな表示装置（電気光学装置）として注目を集めている。

しかしながら、現行の電気泳動表示装置は、モノクロが主流であり、また、階調性に乏しいため、カラー化と多階調化が求められている。

例えば、下記特許文献１には、着色されたＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタにおいて、着色されていない透明の部分を設けることにより、色再現性と、白色輝度の向上を図る技術が開示されている。
特開２００４−２７９５７２号公報

本発明者は、電気泳動表示装置（電子ペーパー）に関する研究開発を行っており、装置のカラー化と多階調化による装置特性の向上を検討している。

電子ペーパーのカラー化の方法としては、上記カラーフィルタを用いた方法（ＲＧＢのカラーフィルタ方式）があるが、この場合入射光の利用効率は、原理的に１／３になってしまう。

よって、反射型ディスプレイである電子ペーパーにおいては、表示が暗くなり、見づらくなってしまう。また、純粋な赤(または緑、青)、いわゆる単色を表示しようとしても、1画素内の１／３の副画素しか赤にならないため、色純度が低くなってしまう。

これに対し、明るさの改善のために上記特許文献１に記載のように、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタにおいて、着色されていない透明の部分を設ける構成（ＲＧＢＷのカラーフィルタ方式）も提案されているが、この場合、単色の表示を行えるのは１画素内の１／４になってしまう。

よって、本発明に係る具体的態様は、カラー化や多階調化が図れ、表示特性が良好な電気光学装置の構成やその駆動方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電気光学装置は、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に封入された液体と、を含み、前記液体には、前記第１電極と前記第２電極との間に引加された電圧によって移動する複数の種類の帯電粒子が分散されており、前記複数の種類の帯電粒子は、第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子を含み、前記第１および第２色粒子は、帯電符号が同じであり、前記第３色粒子は、前記第１および第２色粒子と帯電符号が逆であり、前記第１色粒子の駆動電圧は第１電圧であり、前記第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧であることを特徴とする。

かかる構成によれば、第１〜第３色粒子を個別に表示側に移動させることができ、表示のカラー化を図ることができる。特に、単色を表示する場合の表示面積が向上し、色純度が良好となる。

例えば、前記第１、第２および第３色粒子は、光の３原色である赤系粒子、緑系粒子および青系粒子である。

前記電気光学装置は、前記第１、第２および第３色粒子を分散させた液体を封入した第１副画素と、明粒子と暗粒子を分散させた液体を封入した第２副画素とを、一の画素中に有する。このように、明粒子と暗粒子を分散させた液体を封入した第２副画素を併用することにより多階調化が可能となり、さらに、表示特性を向上させることができる。

例えば、前記画素は、第１方向および前記第１方向と直交する第２方向にアレイ状に配置され、前記第１副画素と第２副画素とは、第１方向に隣接して配置され、前記画素は、第１方向に走査される。また、例えば、前記画素は、一の正方形の画素であり、第１方向が短辺である長方形の第１副画素と第２副画素とからなる。また、例えば、前記画素は、第１方向および前記第１方向と直交する第２方向にアレイ状に配置され、前記第１副画素と第２副画素とは、第２方向に隣接して配置され、前記画素は、第１方向に走査される。また、例えば、前記画素は、一の正方形の画素であり、第２方向が短辺である長方形の第１副画素と第２副画素とからなる。このように、第１副画素と第２副画素を走査方向と直交する方向に隣接させても良いし、走査方向に隣接させてもよい。また、各画素を一の正方形の画素とし、この画素を第１、第２副画素に分割してもよい。

本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、第１電極と第２電極との間に、帯電粒子である第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子であって、前記第１および第２色粒子は、帯電符号が同じであり、前記第３色粒子は、前記第１および第２色粒子と帯電符号が逆であり、前記第１色粒子の駆動電圧は第１電圧であり、前記第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧である第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子を、分散させた液体を封入した電気光学装置の駆動方法であって、前記第２色粒子のみを前記第１電極側に表示させる場合には、前記第１電極側に第１および第２色粒子を移動させ、前記第２電極側に第３色粒子を移動させた後、前記第２電極側に第１色粒子を移動させる。

かかる方法によれば、帯電符号が同じである第１および第２色粒子のうち、第２色粒子を表示することができる。

本発明に係る電気光学装置の駆動方法は、第１電極と第２電極との間に、帯電粒子である第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子であって、前記第１および第２色粒子は、帯電符号が同じであり、前記第３色粒子は、前記第１および第２色粒子と帯電符号が逆であり、前記第１色粒子の駆動電圧は第１電圧であり、前記第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧である第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子を、分散させた液体を封入した電気光学装置の駆動方法であって、前記第１色粒子を前記第１電極側に表示させる場合には、前記第２電極側に第１および第２色粒子を移動させ、前記第１電極側に第３色粒子を移動させた後、第１電極側に第１色粒子を移動させるとともに第２電極側に第３色粒子を移動させる。

かかる方法によれば、帯電符号が同じである第１および第２色粒子のうち、第１色粒子を表示することができる。

本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を有する。かかる構成によれば、電子機器の特性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。

＜実施の形態１＞
（電気泳動表示装置の構成）
図１は、本実施の形態の電気泳動表示装置（電気光学装置）のアクティブマトリクス基板の構成例を示す回路図である。図１に示すように、アクティブマトリクス基板は、複数のデータ線ＤＬと、複数の走査線ＳＬとを有し、これらの交点に、副画素（ＳＰ１、ＳＰ２）がマトリクス状に配置される。本実施の形態においては、追って詳細に説明するように、色相用の副画素と、明度用の副画素を用いて一つの画素（表示）を構成する。色相用の副画素（ＳＰ１）においては、電気泳動用液体３Ａを有し、明度用の副画素（ＳＰ２）においては、電気泳動用液体３Ｂを有する。また、各副画素は、画素電極ＰＥ、トランジスタＴおよび保持容量Ｃｓを有している。この画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に、上記電気泳動用液体（３Ａ、３Ｂ）が配置されている。また、データ線ＤＬはデータ線駆動回路により駆動され、走査線ＳＬは走査線駆動回路により駆動される。

図２は、本実施の形態の電気泳動表示装置の構成を示す断面図である。図２に示すように、アクティブマトリクス基板Ｓ１の画素電極ＰＥと、対向基板（透明基板）Ｓ２の共通電極ＣＥとの間には、電気泳動用液体（３Ａ、３Ｂ）が配置されている。なお、上記トランジスタＴや保持容量Ｃｓは、アクティブマトリクス基板Ｓ１中に形成されているが、図２においては省略されている。

電気泳動用液体（３Ａ、３Ｂ）は、帯電粒子（電気泳動粒子）を含有する分散液であり、当該液体を画素電極ＰＥと共通電極ＣＥの間に封入することにより電気泳動表示装置が構成されている。

電気泳動用液体３Ａは、分散液に、色相用の帯電粒子（色粒子）として、赤粒子Ｒ、緑粒子Ｇ、青粒子Ｂが混合されている。また、電気泳動用液体３Ｂは、分散液に明度用の帯電粒子として、白粒子（明粒子）ＷＨおよび黒粒子（暗粒子）ＢＫが混合されている。これらの液体間は、例えば、障壁５により分離されている。

なお、カプセル本体（殻体）内に電気泳動用液体が封入された電気泳動カプセルを用いてもよい。この場合、電極間に電気泳動カプセルがバインダにより接着され層状となって配置される。カプセル本体（殻体）は、例えば、樹脂よりなる。

（電気泳動表示装置の駆動方法）
１．各副画素の駆動方法
例えば、図２に示す画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に電圧を印加すると、これらの間に生じる電界にしたがって、帯電粒子（Ｒ、Ｇ、ＢやＷＨ、ＢＫ）は、いずれかの電極に向かって電気泳動する。

副画素ＳＰ２について、例えば、図２に示す白粒子ＷＨとしてプラス帯電（正荷電）を有するものを用い、黒粒子ＢＫとしてマイナス帯電（負荷電）のものを用いた場合、画素電極ＰＥを負電位とすると、白色粒子は、画素電極ＰＥ側に移動して集まる。一方、黒粒子は、共通電極ＣＥ側に移動して集まる。逆に、画素電極ＰＥを正電位とすると、白粒子は、共通電極ＣＥ側に移動して集まる。一方、黒粒子は、画素電極ＰＥ側に移動して集まる。

図３は、本実施の形態の副画素ＳＰ１とＳＰ２を組み合わせた場合の多階調のカラースケールを示す図である。ここで、上記帯電粒子（ＷＨ、ＢＫ）の帯電量や、泳動性にばらつきを持たせることにより、印加電圧（電極間の電位差）により、白から黒までのクレースケール表示が得られる（図３（Ａ）参照）。また、上記ばらつきがない場合でも、電圧の印加時間（即ち、黒表示の時間と白表示の時間割合）を制御することにより中間調（グレースケール）を得ることができる。また、上記印加電圧と印加時間の双方を制御することにより中間調を調整してもよい。

副画素ＳＰ１においては、印加電圧を制御することにより、赤粒子Ｒ、緑粒子Ｇ、青粒子Ｂのいずれかを共通電極ＣＥ側に移動させることにより、赤、緑、青の３色の表示を切り替えることができる（図３（Ｂ）参照）。

よって、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２との面積が鑑賞者との距離に対して十分に小さければ、図３（Ｃ）に示すように、多階調のカラー表示が可能となる。副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２との面積については、例えば、携帯電話や電子ブック等の手元で操作する機器であれば、画素ピッチは４００μm角以下(63.5dpi以上)がよい。望ましくは２００μm以下が良い。もちろんその他のサイズや用途に応じて画素ピッチは適宜調整するのが望ましい。また、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２との面積比は、１：１でも良いし、それ以外でもよい。例えば、副画素ＳＰ１の面積が相対的に大きければ色純度が増し、副画素ＳＰ２の面積が相対的に大きければ白黒表示のコントラストが増す。

次いで、副画素ＳＰ１における、赤表示、緑表示および青表示の方法（駆動方法）について詳細に説明する。図４〜図６は、本実施の形態の電気泳動表示装置の副画素ＳＰ１の駆動方法を示す図である。

ここでは、赤粒子Ｒ、緑粒子Ｇが、マイナス帯電、青粒子Ｂがプラス帯電であるとする。また、マイナス帯電の赤粒子Ｒ、緑粒子Ｇにおいて、駆動に必要な電圧（電極間の電位差）は、赤粒子Ｒが５Ｖ、緑粒子Ｇが１５Ｖであるとする。ここで、赤粒子Ｒは、より好ましくは、他の粒子と比較し、電圧に対する応答速度および泳動速度が大きいものとする。また、プラス帯電の青粒子Ｂの駆動に必要な電圧は５Ｖとする。例えば、粒子の構成材料や表面修飾、粒子径などを調整することにより赤粒子Ｒ、緑粒子Ｇおよび青粒子Ｂに、各特性を持たせることができる。

図４に示すように、赤表示から緑表示を行うには、まず、画素電極ＰＥに−１５Ｖ、共通電極ＣＥに０Ｖを印加することにより、緑粒子Ｇを共通電極ＣＥ側に移動させる。この際、共通電極ＣＥ側には、赤粒子Ｒおよび緑粒子Ｇが存在し、中間色（この場合、黄色）が表示される。次いで、画素電極ＰＥに５Ｖ、共通電極ＣＥに０Ｖを印加することにより、赤粒子Ｒを画素電極ＰＥ側に移動させ、緑粒子Ｇのみを共通電極ＣＦ側に留まらせ、緑表示を行う。なお、共通電極ＣＥの電位は、０Ｖで固定されているため、以降、画素電極ＰＥの電位についてのみ説明する。

青表示から緑表示を行うには、まず、画素電極ＰＥに−１５Ｖを印加することにより、赤粒子Ｒを共通電極ＣＥ側に移動させるとともに、青粒子Ｂを画素電極ＰＥ側に移動させる。この際、共通電極ＣＥ側には、赤粒子Ｒおよび緑粒子Ｇが存在し、中間色（この場合、黄色）が表示される。次いで、画素電極ＰＥに５Ｖを印加することにより、赤粒子Ｒを画素電極ＰＥ側に移動させ、緑粒子Ｇのみを共通電極ＣＦ側に留まらせ、緑表示を行う。

図５に示すように、緑表示から赤表示を行うには、まず、画素電極ＰＥに１５Ｖを印加することにより、青粒子Ｂを共通電極ＣＥ側に移動させるとともに、緑粒子Ｇを画素電極ＰＥ側に移動させる。次いで、画素電極ＰＥに−５Ｖを印加することにより、青粒子Ｂを画素電極ＰＥ側に移動させるとともに、赤粒子Ｒを共通電極ＣＥ側に移動させ、赤表示を行う。

青表示から赤表示を行うには、画素電極ＰＥに−５Ｖを印加することにより、青粒子Ｂを画素電極ＰＥ側に移動させるとともに、赤粒子Ｒを共通電極ＣＥ側に移動させ、赤表示を行う。当該変化においては、１ステップで赤表示を行うことが可能であるが、緑表示から赤表示を行う場合と同様に、画素電極ＰＥに１５Ｖを印加した後、画素電極ＰＥに−５Ｖを印加する２ステップ駆動としてもよい。この場合、前色の履歴（緑であったか青であったか）を記憶させ、駆動の際に考慮する必要がなく、制御が容易となる。

図６に示すように、赤表示から青表示を行うには、画素電極ＰＥに５Ｖを印加することにより、赤粒子Ｒを画素電極ＰＥ側に移動させるとともに、青粒子Ｂを共通電極ＣＥ側に移動させ、青表示を行う。また、緑表示から青表示を行うには、画素電極ＰＥに１５Ｖを印加することにより、緑粒子Ｇを画素電極ＰＥ側に移動させるとともに、青粒子Ｂを共通電極ＣＥ側に移動させ、青表示を行う。

このように、帯電符号が逆の粒子は、１ステップ駆動が可能であるが、帯電符号が同じ２つの粒子（Ｒ、Ｇ）は、１ステップ目において双方の粒子を同一電極側へ移動させたのち、２ステップ目で、双方の粒子の駆動電圧の差によりいずれか一方を移動させる駆動（２ステップ駆動）が好ましい。なお、泳動速度が大きい赤粒子Ｒのみを選択的に画素電極ＰＥ側に引き寄せるため、また泳動速度の小さい緑粒子Ｇを共通電極ＣＥ側へ引き寄せないため、２ステップ目の画素電極ＰＥへの電圧印加を短いパルス電圧で行ってもよい。即ち、駆動電圧が異なるとはいえ同符号の帯電粒子を使用するため、２ステップ目で同符号の帯電粒子（ここでは、緑粒子Ｇ）が動いてしまう恐れがある。これを最小限に抑えるため、１ステップ目は十分な時間をとって遅い緑粒子Ｇを引き寄せ、２ステップ目は短い時間で赤粒子Ｒのみを引き寄せよる。また、別の言い方をすれば、このような駆動に合うよう、緑粒子Ｇを遅くし、赤粒子Ｒとの移動度に差を持たせる。

また、上記においては、マイナス帯電の粒子を２つ、プラス帯電の粒子を１つとしたが、マイナス帯電の粒子を１つ、プラス帯電の粒子を２つとしてもよい。また、赤粒子Ｒ、青粒子Ｂおよび緑粒子Ｇのうち、いずれをマイナス帯電の粒子とするか、また、プラス帯電の粒子とするかは適宜調整可能であり、図４〜図６に示すものに限られるものではない。また、上記においては、駆動電圧や印加電圧を５Ｖと１５Ｖに設定したが、これに限定されるものではなく、帯電符号が同じ２つの粒子において、駆動に必要な電圧が異なっていればよい。

２．アレイの駆動方法
次いで、副画素がアレイ状に配置された表示領域について、赤表示、緑表示および青表示の方法（駆動方法）をタイミングチャートを用いて詳細に説明する。図７は、本実施の形態の副画素の配置(アレイ）を示す図である。図８〜１１、図１３および図１４は、本実施の形態の緑表示のタイミングチャートである。図１２は、本実施の形態の他の副画素の配置(アレイ）を示す図である。図１５および図１６は、本実施の形態の赤表示のタイミングチャートである。図１７は、本実施の形態の青表示のタイミングチャートである。

２−１．緑表示について
図７に示すように、本実施の形態の副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）、ＳＰ２（ＷＨＢＫ）は、ｘ方向(行方向）に隣接して配置され、１画素を構成する（図１参照）。ここで、走査方向をｙ方向（列方向）とし、アレイにおける１回の走査（スキャン）の時間を１フレーム（１Ｆ）とする。

図８（Ａ）に示すように、緑表示を行う場合には、入力信号（ＩＮ）として、画素電極ＰＥに−１５Ｖのパルスを印加した後、５Ｖのパルスを印加する。この場合、１行選択時間はｔ１であり、各パルスの期間の和となる。この後、次のフレームで再度同様のパルスを印加してもよい。なお、図８（Ｂ）に、各パルスの印加時における前述の副画素ＳＰ１のＲ，Ｇ，Ｂの様子を併記した。

図８（Ａ）においては、−１５Ｖのパルスと５Ｖのパルスを同じ期間としたが、図９（Ａ）に示すように、５Ｖのパルスの期間と−１５Ｖのパルスの期間の比を変化させてもよい。ここでは、１：２とした。

また、図９（Ｂ）に示すように、１行選択期間（ｔ１）において、−１５Ｖのパルスと５Ｖのパルスを複数回交互に印加（反復駆動）してもよい。

また、図１０（Ａ）に示すように、緑表示を行う場合において、第１のフレーム(最初のフレーム）で、画素電極ＰＥに−１５Ｖのパルスを印加し、第２のフレーム（次のフレーム、２回目のフレーム）で、５Ｖのパルスを印加してもよい。この場合、アレイの２回の走査で、緑表示が行われる。この後、次の２フレームで再度同様のパルスを印加してもよい。なお、図１０（Ｂ）に、各パルスの印加時における前述の副画素ＳＰ１のＲ，Ｇ，Ｂの様子を併記した。また、この２回走査の場合も、図１１に示すように、第１のフレームでの−１５Ｖのパルスの期間と、第２のフレームでの５Ｖのパルスの期間の比を変えてもよい。

また、図１２においては、副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）とＳＰ２（ＷＨＢＫ）は、ｙ方向に隣接して配置され、１画素を構成する。即ち、走査方向において、副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）行と、副画素ＳＰ２（ＷＨＢＫ）行とが交互に配置されている。かかるアレイにおいて、副画素ＳＰ２（ＷＨＢＫ）行の駆動が第１のフレームで終了した場合、第２のフレームにおいては、副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）行のみを選択すればよいため、図１３に示すように、第２のフレームが１／２フレームに短縮される。図１３は、−１５Ｖのパルスと５Ｖのパルスを同じ期間とした場合を示し、図１４（Ａ）は、これらのパルスの期間の比を変化させた場合を示す。さらに、図１４（Ｂ）に示すように、５Ｖのパルスの期間の短縮に対応して１行選択時間（ｔ１）を変化させ、ここでは、１／２とした場合には、第２のフレームをさらに短く１／４とすることができる。

２−２．赤表示について
図１５（Ａ）および（Ｂ）に示す、青表示から赤表示を行う場合には、前述のとおり、入力信号（ＩＮ）として、画素電極ＰＥに−５Ｖのパルスを印加すればよい。一方、図１５（Ｃ）および（Ｄ）に示す、緑表示から赤表示を行う場合には、前述のとおり、入力信号（ＩＮ）として、画素電極ＰＥに１５Ｖのパルスを印加した後、−５Ｖのパルスを印加する必要がある。前述のとおり、履歴を考慮して、赤表示を制御しても良いが、履歴に関わらず、図１５（Ｃ）に示すパルスで赤表示を行ってもよい。

図１６（Ａ）は、２回の走査で、赤表示を行う場合のタイミングチャートで、第１のフレームで、画素電極ＰＥに１５Ｖのパルスを印加し、第２のフレームで、−５Ｖのパルスを印加する。また、図１６（Ｂ）は、図１２に示すアレイにおいて、第２のフレームで副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）行のみを選択した場合のタイミングチャートである。この場合も、第２のフレームが１／２フレームに短縮される。

２−３．青表示について
図１７（Ａ）および（Ｂ）に示す、緑表示から青表示を行う場合には、前述のとおり、入力信号（ＩＮ）として、各フレームにおいて、画素電極ＰＥに１５Ｖのパルスを印加すればよい。一方、図１７（Ｃ）および（Ｄ）に示す、赤表示から青表示を行う場合には、前述のとおり、入力信号（ＩＮ）として、各フレームにおいて、画素電極ＰＥに５Ｖのパルスを印加すればよい。この場合も、履歴を考慮して、１５Ｖのパルスと５Ｖのパルスを使い分けてもよいが、履歴に関わらず、１５Ｖのパルスを印加し、青表示を行ってもよい。なお、履歴を考慮して、５Ｖのパルスを併用した場合、消費電力の低減を図ることができる。

以上、詳細に説明したように、本実施の形態においては、赤粒子Ｒ、緑粒子Ｇおよび青粒子Ｂを有する副画素ＳＰ１を用い、これらを個別に表示させることが可能となるよう構成（駆動制御）したので、色純度を向上させ、高精彩なカラー画像を表示することができる。また、白粒子（明粒子）ＷＨおよび黒粒子（暗粒子）ＢＫを有する副画素ＳＰ２を隣接して設けることにより、多階調化が可能となり、画像の更なる高精彩化を図ることができる。また、色相用の副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）と、明度用の副画素ＳＰ２（ＷＨＢＫ）とを独立して駆動制御できるため、制御性良く色相の切り替えと明度の切り替えを行うことができる。

なお、図７および図１２において、一の画素を正方形状としてもよい。この場合、図７においては、一の正方形の画素を、２分割し、第１方向（ｘ方向）が短辺である長方形の２つの副画素で画素を構成する。また、図１２においては、一の正方形の画素を、２分割し、第２方向（ｙ方向）が短辺である長方形の２つの副画素で画素を構成する。このように、画素を正方形とすることで、より高精細な表示が可能となる。なお、前述したとおり、副画素ＳＰ１と副画素ＳＰ２との面積比は、１：１でも良いし、それ以外でもよい。

＜実施の形態２＞
本実施の形態においては、色相用の副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）と、明度用の副画素ＳＰ２（ＷＨＢＫ）で１つの画素で構成した場合でも、白および黒の純度を向上させることができるディザリング処理（画像処理）について説明する。図１８は、本実施の形態の電気泳動表示装置のディザリング処理を示す図である。

例えば、図７のｘ方向に並ぶ３つの画素について、図１８に示すように、（Ｒ、ＷＨ）、（Ｇ、ＷＨ）および（Ｂ、ＷＨ）を表示すれば、３つの画素を一纏めにして扱い、白を表示することができる。なお、纏める３つの画素は、ｘ方向に並んでいる必要はなく、隣接する３つの画素を選択すればよい。また、白の領域が広ければ、当該領域において、３つの画素の纏まりで、それぞれ（Ｒ、ＷＨ）、（Ｇ、ＷＨ）および（Ｂ、ＷＨ）を表示すればよい。

また、ｘ方向に並ぶ３つの画素について、（Ｒ、ＢＫ）、（Ｇ、ＢＫ）および（Ｂ、ＢＫ）を表示すれば、３つの画素を一纏めにして扱い、黒を表示することができる。また、２つの画素を一纏めにして（Ｒ、ＢＫ）、（Ｂ、ＢＫ）を表示し、濃い紫を黒表示として利用してもよい。なお、この場合も、纏める画素は、隣接する画素を適宜選択すればよい。

このように、本実施の形態によれば、ディザリング処理（画像処理）により、白や黒も鮮明となり、より高精彩な表示が可能となる。上記各副画素ＳＰ１、ＳＰ２の詳細な構成および駆動方法は、実施の形態１と同様であるためその説明を省略する。

なお、黒表示を無視してＲＧＢのみの表示であれば、画素を副画素ＳＰ１のみとしてもかまわない。さらに表示可能な混色数を増やすには、２つ以上の副画素ＳＰ１を１つの画素とする。例えば２つの副画素ＳＰ１を１つの画素として用いれば紫の表示が可能になり、３つならばＲＧＢの混色によって白を表示することができる。

＜実施の形態３＞
実施の形態２では、３つの副画素で１つの画素を構成したが、一画素をさらに分割してもよい。図１９は、本実施の形態の電気泳動表示装置の構成を示す図である。図１９（Ａ）に示すように、色相用の副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）と明度用の副画素ＳＰ２（ＷＨＢＫ）の組が、３個行方向に隣接している。これらの組を赤用ＳＰＲ、緑用ＳＰＧ、青用ＳＰＢとする。

かかる構成によっても、Ｒ、Ｇ、Ｂの組み合わせとＷＨ、ＢＫにより白表示(図１９（Ｂ））や黒表示(図１９（Ｃ））が鮮明となる。

なお、各副画素ＳＰ１およびＳＰ２の詳細な構成および駆動方法は、実施の形態１と同様であるためその説明を省略する。

また、本実施の形態においては、各組の色相用の副画素ＳＰ１（ＲＧＢ）と明度用の副画素ＳＰ２（ＷＨＢＫ）とを行方向に隣接させたが、ｙ方向（列方向）に隣接させてもよい。

次いで、入射光の利用効率の観点から上記実施の形態の効果について説明する。図２０は、上記実施の形態の入射光の利用効率を説明するための図である。また、図２１は、上記実施の形態の単色表示の表示面積を説明するための図である。なお、各図において、（Ｂ）に上記実施の形態の場合を示し、（Ａ）および（Ｂ）は比較例を示す。

図２０（Ａ）に示すように、従来のＲＧＢのカラーフィルタを用いた場合、一画素が３つの副画素に分割され、それぞれの副画素での入射光利用効率は１／３となる。よって１画素あたりの白表示時の入射光の利用効率は１／３となる（図２０（Ａ））。これに対し、上記実施の形態においては、それぞれの効率は副画素ＳＰ１で１／３、副画素ＳＰ２で１となるため、一つの画素全体で利用効率は２／３となる（図２０（Ｂ））。

このように、ＲＧＢのカラーフィルタ方式と比較して入射光利用効率が向上する。よって、画像の明るさが向上する。

また、１画素あたりの単色表示の表示面積についても、図２１（Ａ）に示すようにＲＧＢのカラーフィルタ方式では、１／３であるのに対し、上記実施の形態では、１／２となり（図２１（Ｂ））、単色表示の表示面積（図では、赤領域）が向上する。

さらに、特許文献１に記載のＲＧＢＷのカラーフィルタ方式においても、白表示の入射光利用率は１／２であり（図２０（Ｃ））、また、単色表示面積は１／４である（図２１（Ｃ））。よって、上記実施の形態の方が、白表示の入射光利用率および単色表示面積においてより効果的であることが分かる。

＜電子機器＞
上記実施の形態の電気泳動表示装置は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置を備える電子機器について説明する。

（電子ペーパー）
まず、本発明の電子機器を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。図２２は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。

図２２に示す電子ペーパー１２００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体１２０１と、表示ユニット１２０２とを備えている。このような電子ペーパー１２００では、表示ユニット１２０２が、前述したような電気泳動表示装置で構成されている。

なお、本発明に係る電子機器は、上記電子ペーパーへの適用に限定されず、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等にも適用できる。これらの各種電子機器の表示部に、上記電気泳動表示装置を組み込むことができる。

また、上記実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。

実施の形態１の電気泳動表示装置のアクティブマトリクス基板の構成例を示す回路図である。実施の形態１の電気泳動表示装置の構成を示す断面図である。実施の形態１の電気泳動表示装置の製造フローを示す図である。実施の形態１の副画素ＳＰ１とＳＰ２を組み合わせた場合の多階調のカラースケールを示す図である。実施の形態１の電気泳動表示装置の副画素ＳＰ１の駆動方法を示す図である。実施の形態１の電気泳動表示装置の副画素ＳＰ１の駆動方法を示す図である。実施の形態１の電気泳動表示装置の副画素ＳＰ１の駆動方法を示す図である。実施の形態１の副画素の配置(アレイ）を示す図である。実施の形態１の緑表示のタイミングチャートである。実施の形態１の緑表示のタイミングチャートである。実施の形態１の緑表示のタイミングチャートである。実施の形態１の緑表示のタイミングチャートである。実施の形態１の他の副画素の配置(アレイ）を示す図である。実施の形態１の緑表示のタイミングチャートである。実施の形態１の緑表示のタイミングチャートである。実施の形態１の赤表示のタイミングチャートである。実施の形態１の赤表示のタイミングチャートである。実施の形態１の青表示のタイミングチャートである。実施の形態２の電気泳動表示装置のディザリング処理を示す図である。実施の形態３の電気泳動表示装置の構成を示す図である。上記実施の形態の入射光の利用効率を説明するための図である。上記実施の形態の単色表示の表示面積を説明するための図である。電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。

符号の説明

３Ａ、３Ｂ…電気泳動用液体、５…障壁、１２００…電子ペーパー、１２０１…本体、１２０２…表示ユニット、Ｂ…青粒子、ＢＫ…黒粒子、Ｃｓ…保持容量、ＣＥ…共通電極、ＤＬ…データ線、Ｆ…フレーム、Ｇ…緑粒子、ＩＮ…入力信号、ＰＥ…画素電極、Ｒ…赤粒子、Ｓ１…アクティブマトリクス基板、Ｓ２…対向基板（透明基板）、ＳＬ…走査線、ＳＰ１、ＳＰ２…副画素、Ｔ…トランジスタ、ｔ１…１行選択時間、ＷＨ…白粒子

Claims

第１電極と、
第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に封入された液体と、を含み、
前記液体には、前記第１電極と前記第２電極との間に引加された電圧によって移動する複数の種類の帯電粒子が分散されており、
前記複数の種類の帯電粒子は、第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子を含み、
前記第１および第２色粒子は、帯電符号が同じであり、前記第３色粒子は、前記第１および第２色粒子と帯電符号が逆であり、
前記第１色粒子の駆動電圧は第１電圧であり、前記第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧であることを特徴とする電気光学装置。
前記第１、第２および第３色粒子は、赤系粒子、緑系粒子および青系粒子であることを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
前記電気光学装置は、
前記第１、第２および第３色粒子を分散させた液体を封入した第１副画素と、
明粒子と暗粒子を分散させた液体を封入した第２副画素とで、一の画素中に有することを特徴とする請求項１又は２記載の電気光学装置。
前記画素は、第１方向および前記第１方向と直交する第２方向にアレイ状に配置され、
前記第１副画素と第２副画素とは、第１方向に隣接して配置され、
前記画素は、第１方向に走査されることを特徴とする請求項３記載の電気光学装置。
前記画素は、正方形の画素よりなり、第１方向が短辺である長方形の第１副画素と第２副画素とで形成されることを特徴とする請求項４記載の電気光学装置。
前記画素は、第１方向および前記第１方向と直交する第２方向にアレイ状に配置され、
前記第１副画素と第２副画素とは、第２方向に隣接して配置され、
前記画素は、第１方向に走査されることを特徴とする請求項３記載の電気光学装置。
前記画素は、正方形の画素よりなり、第２方向が短辺である長方形の第１副画素と第２副画素とで形成されることを特徴とする請求項６記載の電気光学装置。
第１電極と第２電極との間に、
帯電粒子である第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子であって、
前記第１および第２色粒子は、帯電符号が同じであり、前記第３色粒子は、前記第１および第２色粒子と帯電符号が逆であり、
前記第１色粒子の駆動電圧は第１電圧であり、前記第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧である、第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子を、
分散させた液体を封入した電気光学装置の駆動方法であって、
前記第２色粒子のみを前記第１電極側に表示させる場合には、
前記第１電極側に第１および第２色粒子を移動させ、前記第２電極側に第３色粒子を移動させた後、
前記第２電極側に第１色粒子を移動させることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
第１電極と第２電極との間に、
帯電粒子である第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子であって、
前記第１および第２色粒子は、帯電符号が同じであり、前記第３色粒子は、前記第１および第２色粒子と帯電符号が逆であり、
前記第１色粒子の駆動電圧は第１電圧であり、前記第２色粒子の駆動電圧は、前記第１電圧より大きい第２電圧である、第１色粒子、第２色粒子および第３色粒子を、
分散させた液体を封入した電気光学装置の駆動方法であって、
前記第１色粒子を前記第１電極側に表示させる場合には、
前記第２電極側に第１および第２色粒子を移動させ、前記第１電極側に第３色粒子を移動させた後、
第１電極側に第１色粒子を移動させるとともに第２電極側に第３色粒子を移動させることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
前記第１、第２および第３色粒子は、赤系粒子、緑系粒子および青系粒子であることを特徴とする請求項８又は９記載の電気光学装置の駆動方法。
前記電気光学装置は、
前記第１、第２および第３色粒子を分散させた液体を封入した第１副画素と、
明粒子と暗粒子を分散させた液体を封入した第２副画素とを、一の画素中に有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の電気光学装置の駆動方法。
請求項１乃至７のいずれか一項記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。