JP2012252294A - 電気泳動表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高品位な表示が可能な電気泳動表示装置、およびこの電気泳動表示装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】電気泳動表示装置１は、対向配置された第１基板としての回路基板１０および第２基板としての対向基板２０と、回路基板１０の対向基板側に設けられた土台部１１と、土台部１１の対向基板側の表面１１ｕが窪むように設けられた第１凹部９０および第１凹部９０よりも深さが浅い第２凹部９１と、第１凹部９０および第２凹部９１を除く当該表面１１ｕに設けられた反射板１３と、第１凹部９０の底面に設けられた第１電極１９ａと、第２凹部９１の底面に設けられた第２電極１９ｂと、対向基板２０の回路基板側に設けられた第３電極としての対向電極２１と、回路基板１０と対向基板２０との間に充填された、反射板１３とは異なる色を有する電気泳動粒子６１が分散媒６２に分散してなる分散液６０と、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気泳動表示装置、および当該電気泳動表示装置を備えた電子機器に関する。

従来、電気泳動表示装置（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）として、電気泳動粒子が分散媒に分散されてなる電気泳動分散液を一対の基板間に封止したものが知られている。例えば特許文献１には、互いに異なる極性に帯電された白色の電気泳動粒子（以下「白粒子」と適宜称する）と黒色の電気泳動粒子（以下「黒粒子」と適宜称する）とを分散媒に分散させ、一方の基板に設けられた画素電極と他方の基板に設けられた対向電極との間に電圧を印加する電気泳動表示装置が開示されている。
この電気泳動表示装置によれば、画素電極および対向電極間に電圧を印加することにより白粒子および黒粒子を互いに異なる基板側に移動させることで、表示面において表示を行うことが可能となる。

また、例えば特許文献２および特許文献３には、黒粒子が分散媒に分散されると共に、一方の基板に画素毎に形成された段部の下段面に沿うように設けられ第１表示電極と、段部の上段面に沿うように設けられた第２表示電極とを備え、第１表示電極が形成された領域が黒色に着色され、第２表示電極が形成された領域が白色に着色された電気泳動表示装置が開示されている。
この電気泳動表示装置によれば、第１表示電極と第２表示電極との間に電圧を印加することにより黒粒子を第１表示電極又は第２表示電極を覆うように移動させることで、画素毎に黒色又は白色を表示することが可能になる。また、この電気泳動表示装置では、画素間における電気泳動粒子の移動を防止するために、各画素の周囲を取り囲むように隔壁部材が配置されている。

特開２０１０−９１９０８号公報 特開２００３−５２２６号公報 特開２００３−５２２５号公報

前述した特許文献１に開示された電気泳動表示装置によれば、例えば、表示面に白色を表示する際に対向電極側に移動した複数の白粒子からなる白粒子層の厚みが小さいほど、白粒子層によって黒粒子を十分に覆い隠すことができず、白色の反射率が低下してしまう恐れがある。よって高品位な表示を行うためには、表示面に白色を表示する際の白粒子層の厚みを、画素電極側に移動した黒粒子を十分に覆い隠すことができる程度の厚みにする必要がある。このため、対向電極および画素電極間の距離（言い換えれば、一対の基板間の距離）を短くすることが困難であり、白粒子および黒粒子を移動させるために対向電極および画素電極間に印加する電圧を比較的高くせざるを得ないという技術的課題があった。
さらに、表示面に白色を表示する際の白粒子層の厚みを大きくするために、白粒子の数を多くすると、電気泳動分散液の粒子濃度が高くなるため、電圧印加時の電気泳動粒子の移動速度が遅くなってしまう恐れがあるという技術的課題もある。

また、前述した特許文献２および特許文献３に開示された電気泳動表示装置によれば、段部の凹部底面の下段面に沿うように配置された第１表示電極と段部の上段面に沿うように配置された第２表示電極間に電圧を印加するために、電界の方向が段部内部を通るような方向となり粒子の泳動方向と一致しないために電気泳動粒子の泳動速度が遅くなってしまう、つまり表示切替え速度が遅くなるという恐れがある。
また、各画素の周囲を取り囲むように隔壁部材が配置されているため、有効に表示を行うことが可能な有効表示領域が、隔壁部材が配置されている領域の分だけ小さくなってしまい、高品位な表示を行うことが困難になる恐れがあるという技術的課題がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る電気泳動表示装置は、対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板の前記第２基板側に設けられた土台部と、前記土台部の前記第２基板側の表面が窪むように設けられた第１凹部および前記第１凹部よりも深さが浅い第２凹部と、前記第１凹部および前記第２凹部を除く前記表面に設けられた反射板と、前記第１凹部の底面に設けられた第１電極と、前記第２凹部の底面に設けられた第２電極と、前記第２基板の前記第１基板側に設けられた第３電極と、前記第１基板と前記第２基板との間に充填された、前記反射板とは異なる色を有する電気泳動粒子が分散媒に分散してなる分散液と、を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、第１および第２基板の間に、例えば黒色を有する電気泳動粒子が分散媒に分散してなる分散液が充填されている。電気泳動粒子は、正または負に帯電された状態で分散媒に分散している。更に、第１基板上には、土台部が設けられている。土台部の第２基板側の表面には、例えば白色を有する反射板が設けられている。さらに、土台部の第１凹部の底面に第１電極が設けられ、第１凹部よりも深さが浅い第２凹部の底面に第２電極が設けられ、これらの第１および第２電極と分散液を挟んで対向する第２基板に第３電極が設けられている。
したがって、第１および第２電極と第３電極との間に例えば画像信号に応じた電圧を印加することにより、表示領域において高品位な表示を行うことが可能となる。

具体的には、例えば黒色を有する電気泳動粒子が第３電極側に移動するように、第１および第２電極と第３電極との間に電圧を印加することにより、例えば黒色を有する電気泳動粒子によって例えば第２基板の内側を覆うことができる。よって、表示領域において、第３電極毎に（言い換えれば、画素毎に）、電気泳動粒子が有する色（例えば黒色）を表示することができる。また、例えば黒色を有する電気泳動粒子が第１および第２電極側に移動するように、第１および第２電極と第３電極との間に電圧を印加することにより、例えば黒色を有する電気泳動粒子を土台部に設けられた第１凹部および第２凹部の隙間に収容し、例えば白色を有する反射板を露出させることができる。よって、表示領域において、反射板が有する色（例えば白色）を表示することができる。

さらに、本適用例によれば、分散液に例えば黒粒子（即ち、黒色を有する電気泳動粒子）等の１種類の電気泳動粒子のみが分散しているので、例えば分散液に黒粒子および白粒子が分散している場合と比較して、分散液の電気泳動粒子の濃度を低くすることができ、分散液中を電気泳動粒子が移動する移動速度（言い換えれば、印加される電圧に対する電気泳動粒子の応答速度）を高めることができる。この結果、表示を切り替える表示速度を高めることができる。
加えて、本適用例によれば、例えば、白色を有するように反射板を構成することで、表示領域において白色を確実に表示することができる。ここで、電気泳動粒子が第１および第２電極の近傍に捕獲されていれば、白色を有する反射板は光を多方向に散乱させることができるので、電気泳動粒子の色による表示への悪影響（例えば明るさやコントラストの低下など）は殆ど或いは実践上は全くない。
以上説明したように、本適用例の電気泳動表示装置によれば、高品位な表示を行うことが可能となる。

［適用例２］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第１電極は、前記第１凹部の側面に沿って前記第２基板側に伸びる側面部、を有することを特徴とする。
これによれば、第１電極の面積を増やすことができるため、確実に第１電極の近傍に電気泳動粒子を捕獲して高品位な表示を行うことが可能となる。

［適用例３］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第１凹部は、平面視で間隔をおいて前記第２凹部を取り囲むように前記土台部に配置されていることが好ましい。
これによれば、第１凹部の底面に設けられた第１電極が、第２電極を取り囲むため、電気泳動粒子の第１および第２電極から第３電極への移動、あるいは第３電極から第１および第２電極への移動に際し、泳動をスムーズに行うことができる。また、深さが浅い第２凹部を囲むように第１凹部が配置されるので、例えば第２凹部を画素のほぼ中央に位置させれば、電気泳動粒子を画素の中央側において素早く第２凹部に収容させることができる。すなわち、見かけ上の表示速度を速くできる。

［適用例４］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第２凹部は、平面視で間隔をおいて前記第１凹部を取り囲むように前記土台部に配置されているとしてもよい。
これによれば、第２凹部の底面に設けられた第２電極が、第１電極を取り囲むため、電気泳動粒子の第１および第２電極から第３電極への移動、あるいは第３電極から第１および第２電極への移動に際し、泳動をスムーズに行うことができる。また、第１凹部を囲むように深さが浅い第２凹部が配置されるので、例えば第１凹部を画素のほぼ中央に位置させれば、電気泳動粒子を画素の周縁側において素早く第２凹部に収容させることができる。すなわち、見かけ上の表示速度を速くできる。

［適用例５］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第１凹部と前記第２凹部とは、平面視で一定の間隔をおいて前記土台部に配置されていることが好ましい。
これによれば、分散液中に分散された電気泳動粒子をむらなく第１凹部および第２凹部に収容できる。また、第１凹部と第２凹部とに収容された電気泳動粒子をむらなく分散液に放出させることができる。言い換えれば、電気泳動粒子の偏在に伴う表示ムラの発生を低減できる。

［適用例６］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記土台部に設けられた前記第１凹部および前記第２凹部の隙間の総体積よりも、前記分散液中の前記電気泳動粒子の総体積が小さいことが好ましい。
これによれば、電気泳動粒子が第１および第２電極側に移動するように第１および第２電極と第３電極との間に電圧を印加することにより、電気泳動粒子をこれらの電極が設けられた第１および第２凹部の隙間に確実に収容することができる。

［適用例７］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第１基板と前記第２基板との間に充填された前記分散液を含む電気泳動層を複数の領域に区画する隔壁を備え、前記複数の領域の各々に対応して、前記第１電極および前記第２電極が一つ以上設けられているとしてもよい。
これによれば、第１および第２基板間に隔壁が設けられているので、例えば第１基板側或いは第２基板側から加わる圧力に対する強度を高めることができる。ここで特に、隔壁によって区画された複数の領域の各々には、第１および第２電極が複数含まれている。よって、例えば、仮に、隔壁が各画素の周囲を取り囲むように設けられる場合と比較して、表示領域において隔壁が配置される領域（言い換えれば、表示に寄与しない領域）が小さいので、明るく、高コントラストな表示を行うことを可能とすることができる。

［適用例８］上記適用例に記載の電気泳動表示装置において、前記第１電極と前記第２電極とが電気的に接続されていることが好ましい。
これによれば、より簡略な電気配線の構成で、第１および第２電極と第３電極との間に電圧を印加することができる。

［適用例９］本適用例の電子機器は、上記適用例の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、上記適用例の電気泳動表示装置を備えるので、高品位な表示を行うことが可能な、例えば、腕時計、電子ペーパー、電子ノート、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの各種電子機器を実現することができる。

第１実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示す概略平面図。 図１のＡ−Ａ’線で切った電気泳動表示装置の構造を示す概略断面図。 実施例１の画素における各構成の配置を示す概略平面図。 実施例１の土台部の構成を示す概略斜視図。 実施例２の画素における各構成の配置を示す概略平面図。 実施例３の画素における各構成の配置を示す概略平面図。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の電気的な構成を示すブロック図。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の表示原理を説明するための図（その１）。 第１実施形態に係る電気泳動表示装置の表示原理を説明するための図（その２）。 第２実施形態に係る電気泳動表示装置の画素の構成を示す概略断面図。 第３実施形態に係る電気泳動表示装置の画素の構成を示す概略断面図。 電気泳動表示装置を適用した電子機器の一例たる電子ペーパーの構成を示す斜視図。 電気泳動表示装置を適用した適用した電子機器の一例たる電子ノートの構成を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１から図９を参照して説明する。
先ず、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の全体構成を示す概略平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線で切った電気泳動表示装置の構造を示す概略断面図である。

図１および図２において、本実施形態に係る電気泳動表示装置１は、対向配置された基板としての回路基板１０および対向基板２０と、回路基板１０および対向基板２０間の表示領域１０ａに設けられた分散液（電気泳動層）６０（図２参照）と、回路基板１０および対向基板２０間に表示領域１０ａを囲むように設けられた封止部材７０とを備えている。尚、回路基板１０は本発明に係る「第１基板」の一例であり、対向基板２０は本発明に係る「第２基板」の一例である。

回路基板１０は、例えば樹脂基板、ガラス基板等からなる平板状の基板上に後述する第１電極１９ａおよび第２電極１９ｂ（図２参照）を駆動するための各種回路素子が作り込まれた基板である。

対向基板２０は、例えば樹脂基板、ガラス基板等からなる平板状の基板に、透明な対向電極２１（図２参照）を配置した基板である。対向電極２１は、本発明に係る「第３電極」の一例であり、分散液６０を視認できるように可視光波長域の光線を透過する透明電極を用いることができる。
透明電極の材料としては、実質的に導電性を有するもので足りる。非限定的な一例としては、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、またはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド等のマトリックス樹脂中に、ＮａＣｌ、ＬｉＣｌＯ₄、ＫＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＮＯ₃、ＬｉＳＣＮ等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープした錫酸化物（ＦＴＯ）、錫酸化物（ＳｎＯ₂）、インジウム酸化物（ＩＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。透明基板および透明電極の非限定的な実施例としては、東レ株式会社製のＰＥＴ／ＩＴＯシート（ＮＸＣ１）を用いることができる。

図２に示すように、分散液６０は、複数の黒粒子６１が分散媒６２中に分散されてなる電気泳動分散液であり、電気泳動層ともいう。
黒粒子６１は、本発明に係る「電気泳動粒子」の一例としての黒色の電気泳動粒子であり、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料を含んでなる。黒粒子６１は、例えば正に帯電した状態で分散媒６２中に分散されている。黒粒子６１の大きさは、例えば２５０ｎｍ〜５００ｎｍである。

分散媒６２は、黒粒子６１を分散させる媒質である。分散媒６２としては、水や、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエンや、キシレン、ヘキシルベンゼン、へブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩やその他の油類を単独で又は混合して用いることができる。また、分散媒には、界面活性剤が配合されてもよい。

封止部材７０は、例えばエポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂からなる。封止部材７０は、図１に示すように、回路基板１０および対向基板２０間に表示領域１０ａを囲むように設けられている。封止部材７０は、分散液６０が回路基板１０および対向基板２０間から漏れ出ないように、回路基板１０および対向基板２０間を封止する機能を有する。また、封止部材７０は、外部から分散液６０に水分が浸入することを抑制する機能も有する。また、封止部材７０は、回路基板１０および対向基板２０を互いに貼り合わせる機能も有する。尚、封止部材７０を構成する樹脂中に、シリカ、アルミナ等の無機微粒子が分散されていてもよい。この場合には、外部から封止部材７０を介して分散液６０に水分が浸入することをより確実に抑制することができる。

図２に示すように、回路基板１０上の表示領域１０ａには、絶縁材料を用いて形成された土台部１１が設けられている。そして、土台部１１の分散液（電気泳動層）６０に面する側の表面１１ｕから回路基板１０に至るように窪んだ第１凹部９０と、第１凹部９０よりも深さが浅くなるように表面１１ｕが窪んだ第２凹部９１とが設けられている。第１凹部９０の底面、つまり実際には回路基板１０上に第１電極１９ａが設けられ、第２凹部９１の底面に第２電極１９ｂが設けられている。図２では図示を省略したが、第１電極１９ａと第２電極１９ｂとは電気的に接続されており、第１電極１９ａと第２電極１９ｂとにより画素電極１９が構成されている。

また、土台部１１の第１凹部９０および第２凹部９１を除く表面１１ｕには白色の反射板１３が設けられている。反射板１３は、例えば白色の顔料（例えばチタニア）が分散された樹脂等からなるものである。

回路基板１０上における土台部１１の高さ（反射板１３を除く）は、例えば約１５μｍである。反射板１３と対向電極２１との間の距離、つまり電気泳動層６０の主たる厚みは例えば２０μｍ〜３０μｍである。言い換えれば、電気泳動粒子が移動可能な範囲を５０μｍ以下としている。

このような構成を有する電気泳動表示装置１は、画素電極１９と対向電極２１との間に電圧を印加することによって、分散液６０中に分散された黒粒子６１を画素電極１９側に引き寄せて第１凹部９０や第２凹部９１の隙間に黒粒子６１を収容したり、または黒粒子６１を対向電極２１側に引き寄せたりすることによって、表示領域１０ａにおいて白黒表示を行うものである。詳しくは後述する。

次に、第１電極１９ａを有する第１凹部９０や第２電極１９ｂを有する第２凹部９１の配置について、実施例を挙げて説明する。

（実施例１）
図３は実施例１の画素における各構成の配置を示す概略平面図、図４は実施例１における土台部の構成を示す概略斜視図である。
図３に示すように、画素２０ａは、平面視でほぼ中央部分に四角形（正方形）の第２凹部９１が配置されている。一定の間隔をおいて第２凹部９１を取り囲むように第２凹部９１よりも深さが深い第１凹部９０が配置されている。第１凹部９０の外形も四角形（正方形）である。
第１凹部９０の幅は約５μｍであり、深さは土台部１１の高さに相当するので約１５μｍである。一方で、第２凹部９１の幅（正方形の一辺部の長さ）は同じく約５μｍであり、深さは第１凹部９０よりも浅い約５μｍである。

図３および図４に示すように、回路基板１０上には、第１凹部９０と第２凹部９１とを有する画素２０ａがマトリクス状に配置されている。土台部１１上に設けられた反射板１３は、隣り合う画素２０ａの第１電極１９ａ（第１凹部９０）の間と、各画素２０ａにおける第１電極１９ａ（第１凹部９０）と第２電極１９ｂ（第２凹部９１）との間に配置されている。
なお、図３および図４において、深さが異なる第１凹部９０と第２凹部９１との配置を逆転させてもよい。つまり、画素２０ａにおいて中央側に第１凹部９０を配置し、第１凹部９０を取り囲むように第２凹部９１を配置してもよい。
このような、第１電極１９ａ（第１凹部９０）や第２電極１９ｂ（第２凹部９１）の配置にすれば、電気泳動粒子としての黒粒子６１を第１凹部９０や第２凹部９１の隙間にむらなく収容したり、収容された黒粒子６１を同じくむらなく分散液６０へ放出させることができる。

（実施例２）
図５は実施例２の画素における各構成の配置を示す概略平面図である。図５に示すように、実施例２の画素２０ａにおける構成は、実施例１に対して第２凹部９１の平面的な形状を異ならせたものである。具体的には、第２凹部９１を十字（プラス）形状とする。幅は、実施例１と同様に約５μｍ、深さも約５μｍである。これによって、土台部１１上に形成される第２凹部９１の隙間の体積を実施例１よりも増やすことができる。すなわち、すばやく黒粒子６１を第２凹部９１に収容したり、収容された黒粒子６１を同じくすばやく分散液６０に放出させることができる。すなわち、見かけ上の応答速度を実施例１に比べて速くすることができる。
なお、実施例１と同様に、深さが異なる第１凹部９０と第２凹部９１との配置を逆転させてもよい。つまり、画素２０ａにおいて中央側に十字（プラス）形状の第１凹部９０を配置し、第１凹部９０を取り囲むように第２凹部９１を配置してもよい。

（実施例３）
図６は実施例３の画素における各構成の配置を示す概略平面図である。第１電極１９ａ（第１凹部９０）と第２電極１９ｂ（第２凹部９１）の配置は、実施例１や実施例２のように一方が他方を囲むように配置することに限定されない。例えば、図６に示すように、実施例３では、マトリクス状に配置された画素２０ａの隣り合う辺部に沿うように直角におり曲がった第１凹部９０（第１電極１９ａ）を設け、第１凹部９０（第１電極１９ａ）から一定の間隔をおいて同じく直角に折れ曲がった第２凹部９１（第２電極１９ｂ）を第１凹部９０よりも内側に配置する。
このような実施例３の配置によれば、画素２０ａ内において第１凹部９０（第１電極１９ａ）と第２凹部９１（第２電極１９ｂ）との間の平面的な距離を一定とすると共に、隣り合う画素２０ａ間においても、第１凹部９０（第１電極１９ａ）と第２凹部９１（第２電極１９ｂ）との間の平面的な距離が一定となる部分を設けることができる。すなわち、黒粒子６１が第１凹部９０と第２凹部９１の隙間へ収容されることによる白表示と、収容された黒粒子６１が放出され対向電極２１側に引き寄せられることによる黒表示とをよりスムーズに行わせることが可能となる。
なお、実施例３においても、実施例１と同様に、深さが異なる第１凹部９０と第２凹部９１との配置を逆転させてもよい。つまり、画素２０ａの隣り合う辺部に沿う位置に第２凹部９１を設け、第２凹部９１の内側に折れ曲がった第１凹部９０を配置してもよい。

次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の電気的な構成について、図７を参照して説明する。
図７に示すように、電気泳動表示装置１は、コントローラー１１０、走査線駆動回路１２０およびデータ線駆動回路１３０を備えている。尚、コントローラー１１０、走査線駆動回路１２０およびデータ線駆動回路１３０は、本発明に係る「駆動部」の一例を構成する。コントローラー１１０、走査線駆動回路１２０およびデータ線駆動回路１３０は、回路基板１０における表示領域１０ａの周辺に設けられている。回路基板１０上の表示領域１０ａには、ｍ本の走査線４０（即ち、走査線Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｍ）と、ｎ本のデータ線５０（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ，…，Ｘｎａ）とが互いに交差するように設けられている。具体的には、ｍ本の走査線４０は、行方向（即ち、Ｘ方向）に延在し、ｎ本のデータ線５０は、列方向（即ち、Ｙ方向）に延在している。ｍ本の走査線４０とｎ本のデータ線５０との交差に対応して画素２０ａが配置されている。

コントローラー１１０は、走査線駆動回路１２０およびデータ線駆動回路１３０の動作を制御する。具体的には、コントローラー１１０は、例えばクロック信号、スタートパルス等のタイミング信号を各回路に供給したり、画素電極１９に画像情報に基づく画像信号を供給したりする。

走査線駆動回路１２０は、コントローラー１１０から供給されるタイミング信号に基づいて、走査線４０（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙｍ）の各々に走査信号をパルス的に順次供給する。

データ線駆動回路１３０は、コントローラー１１０から供給されるタイミング信号に基づいて、データ線５０（Ｘ１ａ，Ｘ２ａ，…，Ｘｎａ）に画像信号を供給する。画像信号は、高電位レベル（以下「ハイレベル」という。例えば＋１５Ｖ）又は低電位レベル（以下「ローレベル」という。例えば−１５Ｖ）の２値的なレベルをとる。

画素２０ａには、前述した画素電極１９、並びにトランジスター７２が設けられている。トランジスター７２は、そのゲートが走査線４０に電気的に接続されており、そのソースがデータ線５０に電気的に接続されており、そのドレインが画素電極１９に電気的に接続されている。電気泳動表示装置１の動作時には、走査線駆動回路１２０から走査線４０に走査信号が供給されることによりトランジスター７２がオン状態となることで、画素電極１９とデータ線５０とが互いに電気的に接続される。これにより、画素電極１９にデータ線５０から画像信号が供給される。

次に、本実施形態に係る電気泳動表示装置の表示原理について、図８および図９を参照して説明する。
図８は、電気泳動表示装置１が各画素２０ａにおいて白色を表示する際の画素電極１９および対向電極２１の各々の電位、および黒粒子６１の配置を模式的に示す断面図である。図９は、電気泳動表示装置１が各画素２０ａにおいて黒色を表示する際の画素電極１９および対向電極２１の各々の電位、および黒粒子６１の配置を模式的に示している。なお、上記実施例１の画素２０ａの構成を例にして説明する。

図８に示すように、対向電極２１の電位レベルは固定であって、例えば常に０レベル（ＧＮＤレベル）である。画素電極１９の第１電極１９ａにローレベル（Ｌ）の画像信号が供給されると、正に帯電している複数の黒粒子６１は、画素電極１９の第１電極１９ａと対向電極２１との間の電界による電気力（クーロン力）によって、第１電極１９ａ側に移動し、第１凹部９０に収容される。よって、回路基板１０（図１および図２参照）上で平面的に見て反射板１３に重なる黒粒子６１が殆ど或いは全く存在しないこととなり、反射板１３によって光を確実に反射することができる。従って、各画素２０ａにおいて白色を表示することが可能となる。

他方、図９に示すように、画素電極１９の第１電極１９ａにハイレベル（Ｈ）の信号が供給されると、正に帯電している複数の黒粒子６１は、第１電極１９ａと対向電極２１との間の電界による電気力によって、対向電極２１側に移動し、対向基板２０上に配置され、入射光が黒粒子６１により吸収されるため黒色を表示することが可能となる。

なお、画素電極１９の第１電極１９ａについて説明したが、画素電極１９の第２電極１９ｂに対して、第１電極１９ａと同一の制御を行うことができる。このような同一の制御を行うことによって、白色表示の際には、黒粒子６１は、全て第１凹部９０および／または第２凹部９１内に収容されることになり、高品位の白色表示が可能になる。

なお、第２電極１９ｂに対して、第１電極１９ａと同一の制御を行わない場合も考えられる。例えば、第２電極１９ｂに対して、第１電極１９ａと同極性で遅延した電位を印加することも可能である。このような制御によって、例えば、最初の第１電極１９ａへの印加時に黒粒子６１の一部を第１凹部９０内に収容し、次の第２電極１９ｂへの印加時に残りの黒粒子６１を第２凹部９１内に収容することができる。特に、第１凹部９０の体積を第２凹部９１の体積よりも大きく設計することによって、最初の収容を高速に行って、視認性を高めることができるという効果がある。

そして、第２電極１９ｂは、土台部１１の第２凹部９１に形成されており、第１電極１９ａよりも対向電極２１に近い。したがって、第２電極１９ｂが回路基板１０上に形成されるときよりも、より確実に黒粒子６１を第２凹部９１に収容することができる。したがって、第１凹部９０だけを設けた場合よりも、より素早く白表示を鮮明に行うことができる、という効果がある。

本実施形態によれば、分散液６０に黒粒子６１という１種類の電気泳動粒子のみが分散しているので、例えば分散液６０に黒粒子６１および白粒子が分散している場合と比較して、分散液６０の粒子濃度を低くすることができ、分散液６０中を黒粒子６１が移動する移動速度（言い換えれば、第１電極１９ａおよび対向電極２１間に印加される電圧に対する黒粒子６１の応答速度）を高めることができる。この結果、表示を切り替える表示速度を高めることができる。

加えて、本実施形態によれば、反射板１３により光を反射することにより、白色を表示するので、表示領域１０ａにおいて白色を確実に表示することができる。ここで、互いに隣り合う画素２０ａ間の第１凹部９０および第２凹部９１に黒粒子６１が収容されていても、第１凹部９０および第２凹部９１の幅が約５μｍであるため、反射板１３が光を多方向に散乱させることにより、第１凹部９０および第２凹部９１の存在が目立ち難い。すなわち、第１凹部９０および第２凹部９１の隙間に収容された黒粒子６１の色（即ち、黒色）による表示への悪影響（例えば明るさやコントラストの低下など）は殆ど或いは実践上は全くない。
このように第１凹部９０および第２凹部９１の隙間に収容された黒粒子６１の表示への影響を考慮すると、第１凹部９０および第２凹部９１の幅は、５μｍ以下とすることが望ましい。

本実施形態では特に、上記第１凹部９０と上記第２凹部９１とによって形成される隙間の総体積よりも、各画素２０ａに対応する黒粒子６１の総体積が小さくなるように、第１凹部９０および第２凹部９１の幅や深さなどが調整されている。よって、各画素２０ａにおいて白色を表示する際、これらの隙間に複数の黒粒子６１を収容しきれなくなる事態を回避できる、即ち、これらの隙間に複数の黒粒子６１を確実に収容することができ、白表示を鮮明に行うことができる。
以上説明したように、本実施形態に係る電気泳動表示装置１によれば、高品位な表示を行うことが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１０を参照して説明する。
図１０は、第２実施形態に係る電気泳動表示装置の画素の構成を示す概略断面図である。尚、図１０において、上記第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１０において、第２実施形態に係る電気泳動表示装置２００は、画素電極１９の第１電極１９ａに加えて、第１電極１９ａの側面部１９ｃを備える点で、前述した第１実施形態に係る電気泳動表示装置１と異なり、その他の点については、前述した第１実施形態に係る電気泳動表示装置１と概ね同様に構成されている。

図１０に示すように、土台部１１ｂは、当該土台部１１ｂの第１凹部９０の側面の一部が切り欠かれた切欠部１１１を有している。切欠部１１１は、土台部１１ｂの下面１１ｂｕから第１凹部９０上側（分散液６０側あるいは対向基板２０側）に向かって長さＤ１だけ切り欠かれている。そして第１電極１９ａに加えて、土台部１１ｂの切欠部１１１における側面１１１Ｓに沿うように設けられた電極である側面部１９ｃを有している。反射板１３は、土台部１１ｂ上に設けられている。尚、図１０には、第１電極１９ａ、第２電極１９ｂおよび第１電極１９ａの側面部１９ｃにローレベル（Ｌ）の信号が供給されることにより、第１凹部９０および第２凹部９１に複数の黒粒子６１が収容された状態が示されている。

このように構成された第２実施態に係る電気泳動表示装置２００によれば、第１凹部９０内部には、第１電極１９ａに加えて第１電極１９ａの側面部１９ｃが設けられているので、分散液６０中に分散された黒粒子６１をより素早く且つ確実に第１電極１９ａと側面部１９ｃとに引き付けることができる。
この結果、第２実施形態に係る電気泳動表示装置２００によれば、より高品位な表示を行うことが可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る電気泳動表示装置について、図１１を参照して説明する。
図１１は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置の構成を示す断面図である。尚、図１１において、上記第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

図１１において、第３実施形態に係る電気泳動表示装置３００は、隔壁８０をさらに備える点で、前述した第１実施形態に係る電気泳動表示装置１と異なり、その他の点については、前述した第１実施形態に係る電気泳動表示装置１と概ね同様に構成されている。

図１１に示すように、隔壁８０は、表示領域１０ａ（言い換えれば電気泳動層６０）を複数の領域８０ａに区画するように、回路基板１０および対向基板２０間に設けられている。隔壁８０は、例えば、格子状の平面形状を有している。
本実施形態によれば、回路基板１０および対向基板２０間に隔壁８０が設けられているので、例えば回路基板１０側或いは対向基板２０側から加わる圧力に対する強度を高めることができる。

ここで本実施形態では特に、隔壁８０によって区画された複数の領域８０ａの各々には、画素電極１９が複数含まれている（言い換えれば、画素２０ａが複数含まれている）。よって、例えば、仮に、隔壁８０が各画素２０ａの周囲を取り囲むように設けられる場合と比較して、表示領域１０ａにおいて隔壁８０が配置される領域（言い換えれば、表示に寄与しない領域）が小さくなるので、明るく、高コントラストな表示を行うことが可能となる。

＜電子機器＞
次に、前述した電気泳動表示装置を適用した電子機器について、図１２および図１３を参照して説明する。以下では、前述した電気泳動表示装置を電子ペーパーおよび電子ノートに適用した場合を例にとる。
図１２は、電子機器としての電子ペーパーの構成を示す斜視図である。
図１２に示すように、電子ペーパー１４００は、前述した実施形態に係る電気泳動表示装置を表示部１４０１として備えている。電子ペーパー１４００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感および柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体１４０２を備えて構成されている。

図１３は、電子機器としての電子ノートの構成を示す斜視図である。
図１３に示すように、電子ノート１５００は、図１２で示した電子ペーパー１４００が複数枚束ねられ、カバー１５０１に挟まれているものである。カバー１５０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力するための表示データ入力手段（図示せず）を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパー１４００が束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
前述した電子ペーパー１４００および電子ノート１５００は、前述した実施形態に係る電気泳動表示装置を備えるので、高品質な画像表示を行うことが可能である。

本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気泳動表示装置および該電気泳動表示装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
例えば、上記実施例１において、画素２０ａの平面形状、言い換えれば第１凹部９０（第１電極１９ａ）や第２凹部９１（第２電極１９ｂ）の平面形状は四角形に限定されず、多角形や円形であってもよい。

１，２００，３００…電気泳動表示装置、１０…回路基板、１０ａ…表示領域、１１…土台部、１３…反射板、１９…画素電極、１９ａ…第１電極、１９ｂ…第２電極、１９ｃ…第１電極の側面部、２０…対向基板、２１…第３電極としての対向電極、６０…電気泳動層としての分散液、６１…電気泳動粒子としての黒粒子、６２…分散媒、７０…封止部材、８０…隔壁、９０…第１凹部、９１…第２凹部、１１０…コントローラー、１２０…走査線駆動回路、１３０…データ線駆動回路、１４００…電子機器としての電子ペーパー、１５００…電子機器としての電子ノート。

Claims (9)

1. 対向配置された第１基板および第２基板と、
   前記第１基板の前記第２基板側に設けられた土台部と、
   前記土台部の前記第２基板側の表面が窪むように設けられた第１凹部および前記第１凹部よりも深さが浅い第２凹部と、
   前記第１凹部および前記第２凹部を除く前記表面に設けられた反射板と、
   前記第１凹部の底面に設けられた第１電極と、
   前記第２凹部の底面に設けられた第２電極と、
   前記第２基板の前記第１基板側に設けられた第３電極と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に充填された、前記反射板とは異なる色を有する電気泳動粒子が分散媒に分散してなる分散液と、を備えることを特徴とする電気泳動表示装置。
2. 前記第１電極は、前記第１凹部の側面に沿って前記第２基板側に伸びる側面部、を有す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. 前記第１凹部は、平面視で間隔をおいて前記第２凹部を取り囲むように前記土台部に配置されている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。
4. 前記第２凹部は、平面視で間隔をおいて前記第１凹部を取り囲むように前記土台部に配置されている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。
5. 前記第１凹部と前記第２凹部とは、平面視で一定の間隔をおいて前記土台部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
6. 前記土台部に設けられた前記第１凹部および前記第２凹部の隙間の総体積よりも、前記分散液中の前記電気泳動粒子の総体積が小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
7. 前記第１基板と前記第２基板との間に充填された前記分散液を含む電気泳動層を複数の領域に区画する隔壁を備え、
   前記複数の領域の各々に対応して、前記第１電極および前記第２電極が一つ以上設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
8. 前記第１電極と前記第２電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置を備えることを特徴とする電子機器。

Images