JP2011059525A - 電気泳動表示素子及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電微粒子の凝集によって発生する電気泳動表示素子の表示の質を改善する。
【解決手段】本発明の一態様において、電気泳動表示素子の駆動方法は、コモン電圧を基準として画素電極に正のパルスと負のパルスを交互に印加するプレパルス動作と、本電気泳動表示素子に色表示させるために画素電極に電圧を印加する書込み動作と、書込み動作の終了後に画素電極にコモン電圧を基準として正のパルスと負のパルスを交互に印加するポストパルス動作とを含む。プレパルス動作により、帯電微粒子に往復運動をする様に力が加えられ、凝集している帯電微粒子は解きほぐされる。また、ポストパルス動作により、コモン電極周囲の不要な弱帯電微粒子を排除できる。その結果、本電気泳動表示装置は、異なる色の帯電微粒子の存在によって起こる表示品質の低下を防ぐことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は電気泳動表示素子及びその駆動方法に関する。

電気泳動表示素子は、電子ブック、携帯電話、電子棚札、時計等の分野で活用され始めている。電気泳動表示素子は、紙に近い反射率・コントラスト・視野角が得られ、目にやさしい表示が可能である。また、電気泳動表示素子は、メモリ性を有し、電力を消費するのは表示書換時のみである。従って、電気泳動表示素子においては、一度画像を表示させた後は電力を必要としない。このため、低消費電力な表示素子である。また、電気泳動表示素子の構造は、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子の構造に比べてシンプルである。このため、表示素子のフレキシブル化が期待されている。

このような特徴を有する電気泳動表示素子の一つとして、１素子で３色を表示できる電気泳動表示素子が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている電気泳動表示素子は、１素子につき片側の基板に２つの電極を、それと対向する基板に１つの電極を有する電気泳動槽を含む。そして、この電気泳動槽の中に３種類の微粒子を溶媒に懸濁した電気泳動液を封入している。３種類の微粒子とは、正の電荷を有する第１の微粒子と、負の電荷を有する第２の微粒子と、電荷を有さない第３の微粒子とである。これら３種類の微粒子の光学特性はそれぞれ異なる。この様な構成により、特許文献１に開示されている電気泳動表示素子は１素子で３色を表示できる。

特開２００９−９０９２号公報

荷電微粒子を用いる電気泳動表示素子において、電荷の正負が異なる微粒子の間には引力が働く。このため電荷の正負が異なる微粒子は凝集し易い。また、電荷以外に由来する引力により微粒子が凝集することもある。異なる種類、即ち、異なる色の微粒子の凝集は、電気泳動表示素子に表示される画像の色純度とコントラストを低下させる。これらの現象は好ましくない。

そこで本発明は、異なる種類の微粒子の凝集に起因した、電気泳動表示素子の表示の質の低下を改善し、良好な表示を行う電気泳動表示素子及びその駆動方法を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明の電気泳動表示素子の一態様は、第１の基板と、前記第１の基板と一定間隔の間隙を形成して対峙する第２の基板と、前記間隙に閉じた空間である画素空間を少なくとも１つ形成し、前記第１の基板と前記第２の基板と共に該画素空間の境界を構成する隔壁部と、前記画素空間中の前記第１の基板上に形成されている第１の電極と、前記画素空間中の前記第２の基板上に形成されている第２の電極と、前記画素空間に封入されている分散材と、前記分散材に懸濁され、正の電荷を有する正帯電微粒子と、前記分散材に懸濁され、負の電荷を有する負帯電微粒子と、前記分散材に懸濁され、前記正帯電微粒子及び前記負帯電微粒子よりも絶対値が小さい電荷を有する弱帯電微粒子と、前記第１の電極に信号電圧を印加する信号電圧印加部と、前記第２の電極にコモン電圧を印加するコモン電圧印加部とを具備し、前記信号電圧は、当該電気泳動表示素子に画像を表示させるための書込み信号電圧と、コモン電圧を基準として正電圧と負電圧とが交互に複数回繰り返される書込み後信号電圧とを含むことを特徴とする。

また、前記目的を果たすため、本発明の電気泳動表示素子の駆動方法の一態様は、閉じた空間である画素空間に封入されている分散材中の帯電粒子を電気泳動させて表示する電気泳動表示素子を駆動するための駆動方法であって、当該電気泳動表示装置に画像を表示させるための書込み信号電圧を前記電極に印加して、コモン電圧を基準として正電圧と負電圧とが交互に複数回繰り返される書込み後信号電圧を前記電極に印加することを含むことを特徴とする。

本発明によれば、異なる種類の微粒子の凝集に起因した、電気泳動表示素子の表示の質の低下を改善し、良好な表示を行う電気泳動表示素子及びその駆動方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る電気泳動表示素子の構造の一例の概略を示す図。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示素子の表示原理を説明する図。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示素子の入力信号の一例を示す図。 プレパルス動作による黒色のプラス帯電微粒子及び赤色のマイナス帯電微粒子の凝集の解消を説明する模式図。 画素電圧印加停止前後の微粒子の挙動を説明する図。 ポストパルス動作によるコモン電極上の白色の弱帯電微粒子の排除を説明する模式図。 ポストパルス動作によるコモン電極上の白色の弱帯電微粒子の排除を説明する模式図。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示素子を含む表示装置の構成の一例の概略を示す図。 本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置のＴＦＴの駆動のタイミングチャート。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る電気泳動表示素子の構造の一例を図１に示す。例えばガラス基板等である画素側基板１１０上には、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜等で構成される１素子につき２つの画素電極１２０が形成されている。その上には、画素電極１２０を囲み、画素電極１２０の上面を露出する様にマイクロリブ１６０が形成されている。マイクロリブ１６０の上底にはＣＯＭ基板２００が乗せられている。ＣＯＭ基板２００は、ガラス基板等の透明性を有する透明基板２１０に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電膜を成膜して構成されたコモン電極２２０が形成されているものである。また、画素電極１２０は画素電位供給部４１０に接続している。一方、コモン電極２２０はコモン電位供給部４２０に接続している。

画素側基板１１０と、ＣＯＭ基板２００と、マイクロリブ１６０に囲まれてなる画素区画には、溶媒３１０が封入されている。溶媒３１０には、黒色のプラス帯電微粒子３２０と、赤色のマイナス帯電微粒子３３０と、赤色のマイナス帯電微粒子３３０よりも絶対値が十分小さいマイナスの電荷を持たせた白色の弱帯電微粒子３４０とが懸濁されている。

このように、例えば画素側基板１１０は第１の基板として機能し、例えば画素電極１２０は第１の電極として機能し、例えばマイクロリブ１６０は隔壁部として機能し、例えば透明基板２１０は第２の基板として機能し、例えばコモン電極２２０は第２の電極として機能し、例えば溶媒３１０は分散材として機能し、例えば黒色のプラス帯電微粒子３２０は正帯電微粒子として機能し、例えば赤色のマイナス帯電微粒子３３０は負帯電微粒子として機能し、例えば白色の弱帯電微粒子３４０は弱帯電微粒子として機能し、例えば画素電位供給部４１０は信号電圧印加部として機能し、例えばコモン電位供給部４２０はコモン電圧印加部として機能する。

本実施形態に係る電気泳動表示素子の表示原理を図２を参照して説明する。画素電位供給部４１０は、本実施形態に係る電気泳動表示素子の２つの画素電極１２０の電位をそれぞれ独立に制御する。一方、コモン電位供給部４２０はコモン電極２２０の電位を一定、例えば０Ｖに維持する。画素電位供給部４１０より画素電極１２０に画素電圧が印加されると、それと対向するコモン電極２２０との間に電場が生じる。すると、発生した電場に従って、黒色のプラス帯電微粒子３２０はマイナスの電極の方へ、赤色のマイナス帯電微粒子３３０はプラスの電極の方へ、それぞれ溶媒３１０中を移動する。白色の弱帯電微粒子３４０はほぼ移動せず、溶媒３１０に分散した状態が維持される。その結果、ＣＯＭ基板２００側から図２左に示す黒矢印の向きに電気泳動表示パネルを観察すると、ＣＯＭ基板２００は透明なので、コモン電極２２０に黒色のプラス帯電微粒子３２０が集まっている場合、即ち２つの画素電極１２０にともにプラスの画素電圧が印加されている場合、当該電気泳動表示素子は黒く見える（図２右上）。同様に、コモン電極２２０に赤色のマイナス帯電微粒子３３０が集まっている場合、即ち２つの画素電極１２０にともにマイナスの画素電圧が印加されている場合、当該電気泳動表示素子は赤く見える（図２右中）。一方、コモン電極２２０に黒色のプラス帯電微粒子３２０も赤色のマイナス帯電微粒子３３０も集まっていない場合、即ち２つの画素電極１２０にそれぞれ異なる極性の画素電圧が印加されている場合、当該電気泳動表示素子は溶媒３１０に懸濁されている白色の弱帯電微粒子３４０のため白く見える（図２右下）。この様にして当該電気泳動表示素子は、黒、赤又は白を表示する。

ここで、本実施形態に係る電気泳動表示素子の駆動方法を説明する。本電気泳動表示素子の駆動動作は４つのステップに分けられる。１つ目は、微粒子の凝集を解消するためのプレパルス動作である。２つ目は、本電気泳動表示素子に希望の色を表示させるための書込み動作である。３つ目は、書込み後の表示の質を向上させるためのポストパルス動作である。４つ目は、前記書込み動作で書込んだ表示を維持するための保持動作である。ここに本電気泳動表示素子に黒表示させる場合を例に挙げ、図面を参照して説明する。画素電極１２０に印加する入力信号の一例を図３に示す。尚、コモン電極２２０は一定電位に維持されている。

微粒子の凝集は、前記の通り当該電気泳動表示素子の表示の質を低下させる。そこで書込み動作の前に、プレパルス動作を行う。プレパルス動作は、微粒子が凝集したまま画素電極１２０とコモン電極２２０との間を移動することを防ぐ。このプレパルス動作においては、２つの画素電極１２０に、コモン電圧を基準として電圧＋Ｖのパルスと電圧−Ｖのパルスとを交互に複数回入力する。プレパルス動作により、黒色のプラス帯電微粒子３２０と赤色のマイナス帯電微粒子３３０とには、それぞれが逆方向に往復運動する様に力が加わる。この時、白色の弱帯電微粒子３４０にも力が加わる。しかし白色の弱帯電微粒子３４０は有する電荷が小さいので、それらに加わる力は、黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０に加わる力に比べて小さい。プレパルス動作前に図４模式図左に示す様に凝集していた黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０は、プレパルス動作による前記力によって、図４模式図右に示す様にバラバラに解きほぐされる。

次に、書込み動作を行う。一定電位に維持されたコモン電極２２０とデータ信号によって電位を制御された画素電極１２０との間には電場が発生する。この電場によって、黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０は泳動される。この時、白色の弱帯電微粒子３４０も泳動される。しかし、白色の弱帯電微粒子３４０は、有する電荷が小さいので移動量は僅かであり、白色の弱帯電微粒子３４０の多くは、画素電極１２０又はコモン電極２２０に付着することなく、溶媒３１０中に分散している。

ところで、書込み動作前にプレパルス動作を行っても、白色の弱帯電微粒子３４０の一部は、解きほぐれずに残ったり、書込み動作中に再凝集したりして、黒色のプラス帯電微粒子３２０に付着している可能性がある。この様な場合の模式図を図５に示す。観察者がコモン電極２２０側から図５中の黒矢印の向きに電気泳動表示素子を観察する場合を説明する。画素電極１２０にプラスの電位を印加している間は、図５左に示す様に電場によって白色の弱帯電微粒子３４０は、コモン電極２２０から離れた位置に存在する。しかし画素電圧をコモン電圧と同一にすると、図５右に示す様に、白色の弱帯電微粒子３４０はコモン電極２２０上の黒色のプラス帯電微粒子３２０を回り込み、コモン電極２２０上に移動する可能性がある。その結果、観察者からは黒微粒子の中に白微粒子が混ざり込んで見える。このため、観察者には黒さが減少して見える。即ち表示コントラストが低下する。

そこで本実施形態では、図３に示す様に、書込み動作の終了後、ポストパルス動作を行う。ポストパルス動作では、画素電極１２０にコモン電圧を基準として電圧−Ｖ’のパルスと電圧＋Ｖ’のパルスとを交互に複数回印加する。なお、電圧±Ｖ’は特に白微粒子を移動させるための電圧である。したがって、電圧±Ｖ’の大きさは例えば白微粒子のゼータ電位程度でも良い。

図３に示す様なポストパルス動作により、黒色のプラス帯電微粒子３２０及び白色の弱帯電微粒子３４０は、図６の模式図の様な挙動を示す。即ち、書込み動作終了後に白色の弱帯電微粒子の回り込みが発生すると、白色の弱帯電微粒子３４０はコモン電極２２０上に位置する（図６上から１番目）。ここで、書込み動作と逆極性であるマイナスのパルスを画素電極１２０に入力する。すると白色の弱帯電微粒子３４０はコモン電極２２０上に残る一方で、黒色のプラス帯電微粒子３２０は、コモン電極２２０から少し離れる。尚、一部の白色の弱帯電微粒子３４０は、黒色のプラス帯電微粒子３２０に付着し続ける（図６上から２番目）。次に書込み動作と同極性であるプラスのパルスを画素電極１２０に入力する。すると、電極に付着した白色の弱帯電微粒子３４０は、画素電極１２０側に引き寄せられて、コモン電極２２０から弾き出される。そして、白色の弱帯電微粒子３４０の一部は黒色のプラス帯電微粒子３２０に付着する。しかし一部はコモン電極２２０の周辺から完全に離れる（図６上から３番目）。その後、画素電極１２０への電圧印加を停止すると、黒色のプラス帯電微粒子３２０に残った白色の弱帯電微粒子３４０は、コモン電極２２０上の黒色のプラス帯電微粒子３２０を回り込む（図６上から４番目）。しかしながら、その回り込む白色の弱帯電微粒子３４０の数は電圧印加前に比べて少なくなると考えられる。以上の結果、コモン電極２２０上に位置していた白色の弱帯電微粒子３４０の数は減少する。このコモン電圧を基準とした電圧−Ｖ’のパルス及び電圧＋Ｖ’のパルスの印加を複数回繰り返す。以上の動作により、黒色のプラス帯電微粒子３２０への白色の弱帯電微粒子３４０の混入による本電気泳動表示素子に表示される画像のコントラストの低下を抑制することができる。

尚、ポストパルス動作では、パルスの極性の順番が重要である。何故なら、初めに書込み動作と逆極性のパルス（ここでは画素電極１２０にマイナス電圧）を印加することで、黒色のプラス帯電微粒子３２０をコモン電極２２０から僅かに離れさせることができる。これに引き続き、書込み動作と同極性のパルス（ここでは画素電極１２０にプラス電圧）を印加することで、白色の弱帯電微粒子３４０は、僅かにコモン電極２２０から離れた黒色のプラス帯電微粒子３２０の隙間から弾き出される。印加するパルスの極性がこれと逆順の場合、前記の効果は望めない。

最後に保持動作では、画素電極１２０への電圧をコモン電圧と同一にする。画素電極１２０とコモン電極２２０が、例えば共に０Ｖになっても、ファンデルワールス力等、微粒子と電極との間に働く引力のため、微粒子は電極上に留まり、書込んだ画像の表示は維持される。

前記ポストパルス動作の説明では、黒色のプラス帯電微粒子３２０が、コモン電極２２０上に存在する場合の例を説明した。次に赤色のマイナス帯電微粒子３３０がコモン電極２２０上に存在する場合を説明する。赤色のマイナス帯電微粒子３３０の電荷の符号と、白色の弱帯電微粒子３４０の電荷の符号は同じである。従って、赤色のマイナス帯電微粒子３３０の周囲には黒色のプラス帯電微粒子３２０の周囲ほど白色の弱帯電微粒子３４０は付着していない。しかし赤色表示時のコモン電極２２０上に少ない乍も存在する白色の弱帯電微粒子３４０に対しても、ポストパルス動作の効果が得られる。即ち、書込み動作終了後、白色の弱帯電微粒子３４０がコモン電極２２０上に付着する可能性がある（図７上から１番目）。これは、赤色のマイナス帯電微粒子３３０との反発力によってコモン電極２２０上に付着した白色の弱帯電微粒子に対してファンデルワールス力等の引力が作用するためである。ここに書込み動作と逆極性であるマイナスのパルスを画素電極１２０に入力する。すると、赤色のマイナス帯電微粒子３３０及び白色の弱帯電微粒子３４０は、コモン電極２２０から少し離れる（図７上から２番目）。次に書込み動作と同極性であるプラスのパルスを画素電極１２０に入力する。すると、コモン電極２２０と反発し離れていた白色の弱帯電微粒子３４０の一部はコモン電極２２０に戻るものの一部は完全に離れ、白色の弱帯電微粒子３４０の数は減少する（図７上から３番目）。その後に画素電極１２０への電圧の印加を停止すると、白色の弱帯電微粒子３４０は、コモン電極２２０上に残る（図７上から４番目）。このコモン電圧を基準とした電圧＋Ｖ’のパルス及び電圧−Ｖ’のパルスの入力を複数回繰り返す。その結果、コモン電極２２０上の白色の弱帯電微粒子３４０の数は減少する。従って、赤色のマイナス帯電微粒子３３０への白色の弱帯電微粒子３４０の混入による本電気泳動表示素子の表示コントラストの低下を抑制することができる。この場合も、前記黒色のプラス帯電微粒子３２０がコモン電極２２０上に存在する場合のポストパルス動作と同様に、パルスの極性の順番が重要である。

この様に、例えばプレパルス動作は書込み前信号電圧の印加により実施され、例えば書込み動作は書込み信号電圧の印加により実施され、例えばポストパルス動作は書込み後信号電圧の印加により実施される。

本実施形態の説明では、プラスに帯電した黒色微粒子とマイナスに帯電した赤色微粒子と弱帯電している白色微粒子とを各画素区画に封入した場合を例に挙げて説明した。しかし、各画素区画に封入する微粒子の色と帯電状態はいずれの組み合わせでも良い。また、微粒子の色は他の色でも構わない。微粒子の色と帯電状態に応じて、画素電極１２０に入力すべき電圧の極性は異なるが、動作原理は前記本実施形態の通りである。

また、本実施形態の画素側基板は、ガラス基板、メタル基板、プラスチック基板、フィルム基板等の透明性を有さない基板でもよい。また、画素電極１２０は例えばＩＴＯ膜等と説明した。しかし、液晶表示パネル等の場合と違い電気泳動表示パネルの場合の表示は反射方式であるため、画素電極１２０が透明である必要はない。従って、画素電極１２０は不透明の電極を用いてもよい。

本実施形態に依れば、プレパルス動作で凝集している黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０を解きほぐすことで、黒色と赤色の混色によって起こる当該電気泳動表示素子の表示の色純度とコントラストの低下を防ぐことができる。

また、本実施形態に依れば、書込み動作の終了後、ポストパルス動作により、コモン電極２２０周辺の白色の弱帯電微粒子３４０を振り払うことで、当該電気泳動表示素子に表示される画像の色純度とコントラストの低下を抑制できる。

尚、特許文献１に記載の電気泳動表示素子では、非帯電微粒子を用いている。これに対して本実施形態では、白色微粒子を弱帯電微粒子としている。本実施形態の様に電荷を有する微粒子を用いることで、画素電極１２０の電位により全ての微粒子の泳動を制御できる。このため、本実施形態ではポストパルス動作が実施可能となっている。

更に、本実施形態に係る電気泳動表示素子を格子状に並べ電気泳動表示装置を構成することもできる。その場合の構成の例を図８に示す。この場合、画素側基板１１０には、複数の走査線１４０（Ｇ（ｊ）（ｊ＝１、２、…、ｎ））と複数の信号線１５０（Ｓ（ｉ）（ｉ＝１、２、…、ｍ））とがそれぞれ交差するように延伸配設されている。そして、走査線１４０と信号線１５０との各交点に対応した位置に画素電極１２０が配置されている。各画素電極１２０は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３０のソース電極に接続されている。各ＴＦＴ１３０のゲート電極には走査線１４０が、ドレイン電極には信号線１５０がそれぞれ接続されている。従って、各走査線にはｍ個の画素電極１２０が接続され、各信号線にはｎ個の画素電極１２０が接続されている。なお、図８には、簡単のためｎ＝４、ｍ＝８の範囲を模式的に表してある。また、図８には図示していないが、画素側基板１１０とそれぞれの画素電極１２０との間には補助容量電極が形成されている。そして、それぞれの補助容量電極は補助容量線に接続されている。走査線１４０、信号線１５０、補助容量線、ＴＦＴ１３０及び画素電極１２０の一部の上には、１画素を構成する２つの画素電極１２０を囲み、画素電極１２０の上面を露出する様にマイクロリブ１６０が形成されている。

マイクロリブ１６０の上底にはＣＯＭ基板２００が乗せられている。ＣＯＭ基板２００は、ガラス基板等の透明性を有する透明基板２１０に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電膜を成膜して構成されたコモン電極２２０が形成されているものである。画素側基板１１０と、ＣＯＭ基板２００と、マイクロリブ１６０とに囲まれた画素区画には、溶媒３１０中に懸濁された黒色のプラス帯電微粒子３２０と赤色のマイナス帯電微粒子３３０と白色の弱帯電微粒子３４０とが封入されている。

この様にして、図１を参照して説明した本実施形態に係る電気泳動表示素子を、格子状に複数個並べた電気泳動表示装置が構成されている。それぞれの画素電極１２０の電位の制御は、前記電気泳動表示素子の画素電位供給部４１０に代わって、制御部４５０の制御の下、走査ドライバ４３０及び信号ドライバ４４０によって行われる。即ち、制御部４５０の制御の下、図８に示す走査ドライバ４３０は、走査線１４０（Ｇ（ｊ））に走査信号を印加する。走査線１４０に走査信号のＯＮ電圧が印加されると、走査線１４０に接続されているＴＦＴ１３０がＯＮ状態になる。このとき、信号ドライバ４４０は、制御部４５０の制御の下、信号線１５０（Ｓ（ｉ））にデータ信号を印加する。信号線１５０（Ｓ（ｉ））に印加されているデータ信号は、走査信号によりＯＮ状態になっているＴＦＴ１３０を介して、対応する画素電極１２０に印加される。一方で、コモン電極２２０は一定電圧に維持されている。従って、画素電極１２０とコモン電極２２０の間には、データ信号に応じた画素電圧が発生する。本電気泳動表示装置のＴＦＴ１３０の駆動のタイミングチャートを図９に示す。図９において、上段はｊ番目の走査線１４０Ｇ（ｊ）の電位を、下段はｉ番目の信号線１５０Ｓ（ｉ）の電位を示す。

まず、プレパルス動作を行う。プレパルス動作においては、全画素に一斉に同じ画素電圧を印加する。そこで、全てのＴＦＴ１３０をＯＮにするため、走査ドライバ４３０は、全ての走査線１４０に印加される走査信号を、ゲートオフレベルＶｇｌからゲートオンレベルＶｇｈに切り替える。そして、走査線１４０に印加される走査信号がゲートオンレベルＶｇｈである間、信号ドライバ４４０は、全ての信号線１５０に、コモン電圧を基準として電圧＋Ｖのパルスと電圧−Ｖのパルスとを交互に複数回印加する。このプレパルス動作により、黒色のプラス帯電微粒子３２０と赤色のマイナス帯電微粒子３３０とはバラバラに解きほぐされる。

次に、書込み動作を行う。ここでは走査ドライバ４３０は、走査線１４０（Ｇ（ｊ））に印加される走査信号を、ゲートオフレベルＶｇｌからゲートオンレベルＶｇｈに順次切り替える。各行（各走査線１４０（Ｇ（ｊ）））にＶｇｈが印加される時間は、１行分（１本の走査線分）のデータ信号を印加するための期間である１水平期間である。走査線１４０Ｇ（ｊ）の電位がＶｇｈになると、該走査線１４０Ｇ（ｊ）に接続されているＴＦＴ１３０がＯＮ状態になる。このとき、信号ドライバ４４０は、信号線１５０（Ｓ（ｉ））にデータ信号を印加する。すると、信号線１５０（Ｓ（ｉ））に印加されているデータ信号は、走査信号によりＯＮ状態となっているＴＦＴ１３０を介して、対応する画素電極１２０に印加される。この様に、各走査線１４０に順に走査信号を印加し、それと同時に画素電圧を印加したい信号線１５０にデータ信号を印加することによって、全画素電極のうち望みの画素電極１２０に、画素電圧を印加できる。一方、コモン電極２２０は一定電位に維持されている。この画素電極１２０とコモン電極２２０との電位差によって、黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０は泳動される。しかし、１回の画素電圧の印加では、黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０は十分に泳動されないことが考えられる。そこで、画素電圧の印加を、１フレーム時間ごとに複数回繰り返すことが好ましい。また、画素電極１２０下の補助容量電極もコモン電極２２０と同電位に維持されている。従って、画素電極１２０及び補助容量電極によって蓄積容量が形成される。この蓄積容量は、走査信号及びデータ信号が印加されていない間の画素電極１２０の電位を保持することを補助する。黒色のプラス帯電微粒子３２０及び赤色のマイナス帯電微粒子３３０の移動に伴い、蓄積容量に蓄積された電荷は消費されるので、補助容量電極はできるだけ大きくすることが望ましい。

次にポストパルス動作を行う。前記の通り、ポストパルス動作では、パルスの極性の順番が重要である。しかしながら本実施形態の様にＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動の場合、画素毎に異なるパルスを印加するためには、１走査線あたりの走査信号の印加時間を長くし、その間パルス状のデータ信号を印加しなければならない。そしてこの様な信号印加を、走査線数だけ繰り返さなければならない。そのため、ポストパルス動作の時間が長くなるという問題がある。そこで、ポストパルス動作の効果が高い黒色表示画素の表示画質改善を意図して、一括駆動のポストパルス動作を行う。即ち、画素電極１２０にマイナスのパルスを印加することから始まるポストパルス動作を全画素で行う。そのため、全てのＴＦＴ１３０をＯＮにするため、走査ドライバ４３０は、全ての走査線１４０に印加される走査信号を、ゲートオフレベルＶｇｌからゲートオンレベルＶｇｈに切り替える。そして、走査線１４０に印加される走査信号がゲートオンレベルＶｇｈである間、信号ドライバ４４０は、全ての信号線１５０に、コモン電圧を基準とした電圧−Ｖ’のパルスと電圧＋Ｖ’のパルスとを交互に複数回入力する。このポストパルス動作により、コモン電極２２０上に位置する白色の弱帯電微粒子３４０の数を減少させる。

最後に保持動作では、例えば走査信号電圧をＯＦＦ電圧にして、データ信号電圧をコモン電圧と同一にする。このようにしても、ファンデルワールス力等、微粒子と電極との間に働く引力のため、微粒子は電極上に留まり、書込んだ画像の表示は維持される。

尚、１つの電気泳動表示装置において、画素毎に封入する微粒子の色の組み合わせを複数種類用いれば、該電気泳動表示パネルは、多色で構成される画像を表示することができる。例えば、１つの走査線上に、黒、白、赤が表示可能な画素と、黒、白、緑が表示可能な画素と、黒、白、青が表示可能な画素とを配列するようにすれば、黒表示、白表示の品位を損なうことなく、任意の色の画像を表示することが可能である。また、ＴＦＴは低温ｐ−ＳｉＴＦＴ、μｃ−ＳｉＴＦＴ、酸化物(ＺｎＯ、ＩｎＧａＺｎＯ等)ＴＦＴ、有機ＴＦＴ等でもよい。更に、電気泳動表示素子の特徴であるメモリ性、即ち、一度該表示素子に画像を表示させた後に電力を消費せずに表示を維持することを実現するためには、ＴＦＴ１３０の漏れ電流をできるだけ小さくする必要がある。このため、スイッチング素子としてのＴＦＴを２つ直列接続することで抵抗値を高めたデュアルゲート構造にしても良い。

以上の様に黒、赤又は白表示する画素をマトリクス状に配置することで、各画素が表示する黒、赤又は白の組み合わせにより、３色で構成される希望の画像を表示することができる。その際、プレパルス動作及びポストパルス動作により、望まない微粒子をコモン電極２２０周辺から排除することで、本電気泳動表示装置に表示される画像の色純度とコントラストの低下を抑制することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。

１１０…画素側基板、１２０…画素電極、１３０…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１４０…走査線、１５０…信号線、１６０…マイクロリブ、２００…ＣＯＭ基板、２１０…透明基板、２２０…コモン電極、３１０…溶媒、３２０…黒色のプラス帯電微粒子、３３０…赤色のマイナス帯電微粒子、３４０…白色の弱帯電微粒子、４１０…画素電位供給部、４２０…コモン電位供給部、４３０…走査ドライバ、４４０…信号ドライバ、４５０…制御部。

Claims (7)

1. 第１の基板と、
   前記第１の基板と一定間隔の間隙を形成して対峙する第２の基板と、
   前記間隙に閉じた空間である画素空間を少なくとも１つ形成し、前記第１の基板と前記第２の基板と共に該画素空間の境界を構成する隔壁部と、
   前記画素空間中の前記第１の基板上に形成されている第１の電極と、
   前記画素空間中の前記第２の基板上に形成されている第２の電極と、
   前記画素空間に封入されている分散材と、
   前記分散材に懸濁され、正の電荷を有する正帯電微粒子と、
   前記分散材に懸濁され、負の電荷を有する負帯電微粒子と、
   前記分散材に懸濁され、前記正帯電微粒子及び前記負帯電微粒子よりも絶対値が小さい電荷を有する弱帯電微粒子と、
   前記第１の電極に信号電圧を印加する信号電圧印加部と、
   前記第２の電極にコモン電圧を印加するコモン電圧印加部と、
   を具備し、
   前記信号電圧は、
   当該電気泳動表示素子に画像を表示させるための書込み信号電圧と、
   コモン電圧を基準として正電圧と負電圧とが交互に複数回繰り返される書込み後信号電圧と、
   を含むことを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記書込み後信号電圧の１回目の電圧の極性は、前記書込み信号電圧の極性と異なる極性であ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。
3. 前記信号電圧は、
   コモン電圧を基準として正電圧と負電圧が交互に複数回繰り返される書込み前信号電圧
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示装置。
4. 前記画素空間は複数形成され、
   前記書込み前信号電圧と前記書込み後信号電圧は、複数の前記第１の電極に一斉に印加されることを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置。
5. 閉じた空間である画素空間に封入されている分散材中の帯電粒子を電気泳動させて表示する電気泳動表示素子を駆動するための駆動方法であって、
   当該電気泳動表示装置に画像を表示させるための書込み信号電圧を前記電極に印加して、
   コモン電圧を基準として正電圧と負電圧とが交互に複数回繰り返される書込み後信号電圧を前記電極に印加することを含む
   ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
6. 前記書込み後信号電圧の１回目の電圧の極性は、前記書込み信号電圧の極性と異なる極性である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. 前記信号電圧は、
   コモン電圧を基準として所定の正電圧と負電圧が交互に所定の回数繰り返される書込み前信号電圧を前記電極に印加することを含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。

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