JP3913656B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に係り、特に着色した溶媒と着色粒子からなる分散液をマイクロカプセルに封入した電気泳動表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低消費電力化、あるいは目への負担軽減などの観点から反射型表示装置である電気泳動表示装置への期待が高まっている。電気泳動表示装置は、電荷を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液と一組の電極からなり、この電極を介して分散液に電界を印加することによって、電気泳動粒子をその電荷と反対極性の電極上に移動させて表示を行う。広視野角、高コントラスト、低消費電力に加え、構成が簡単で表示パネルを大型化しやすいという利点を備えている。
【０００３】
この様な電気泳動表示装置として、例えば、色素を溶解させた絶縁性液体が電気泳動粒子の対比色を担う装置が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。より詳細には、電気泳動粒子が観測者に近い第１の電極の表面に付着する場合は、観測者には電気泳動粒子の色が観測され、電気泳動粒子が観測者から遠い第２の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色が絶縁性液体に隠蔽されるため、絶縁性液体の色が観測される。一方、着色した溶媒と着色粒子からなる分散液をマイクロカプセルに封入した電気泳動表示装置もある（例えば、特許文献１参照。）。又、最近では極性の異なる白と黒の粒子を透明溶媒中に分散しマイクロカプセル内に封入し、印加電圧の極性を変えることによって、二色を表示する電気泳動ディスプレイ技術もある（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５５１７８３号公報
【０００５】
【非特許文献１】
プロシーディングス・オブＳＩＤ（Proc. SID），第１８巻、第２６７頁（１９７７年）
【０００６】
【非特許文献２】
ネーチャー（Nature），第３９４巻，第２５３頁（１９９８年）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に電気泳動方式は、印加電圧と表示色特性の間に閾値特性が存在しないため、表示パネルをマトリクス駆動する場合、従来は液晶ディスプレイなどで用いられている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリクスアレイを用いて各画素電極それぞれをスイッチング駆動していた。しかし、一般に電気泳動粒子が持つ情報保持時間、即ち、電圧印加を切ったときに電気泳動粒子がその場に留まっている時間は短く、表示したい情報を電気泳動粒子が持つ情報保持時間を超えて保持するためには、所定の時間間隔でＴＦＴ回路を駆動し情報をリフレッシュする必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、従来のＴＦＴによる電気泳動表示装置の駆動技術の問題点を解決し、簡単なセル構造で所望のメモリ機能を実現する表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、（イ）それぞれ電気泳動粒子を分散した分散液を封入し、マトリクス状に配置された複数のマイクロカプセルと、（ロ）マイクロカプセルから画素を構成し、この画素に１対１で対応して配置され、他の画素とは空間的に分離した複数の画素電極と、（ハ）画素が構成するマトリクスのコラム方向にそれぞれ走行する複数の制御配線と、（ニ）制御配線の間に、制御配線と平行にそれぞれ走行する複数の信号配線と、（ホ）マトリクスのロウ方向に平行に走行する複数のゲート配線と、（ヘ）信号配線とゲート配線との交点にそれぞれ配置された選択トランジスタと、（ト）複数の画素電極をキャパシタの一方の電極とし、この一方の電極に対向するキャパシタの他方の電極として機能するように複数の画素電極に対向して配置され、一方の電極と他方の電極の間にそれぞれ複数のマイクロカプセルを挟んでカプセルキャパシタを構成する共通配線と、（チ）信号配線、ゲート配線、制御配線及び共通配線に電圧を供給する電源回路とを備える表示装置であることを要旨とする。
【００１０】
本発明の特徴に係る表示装置においては、複数の画素電極内の特定の画素電極の電圧を共通配線の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子を特定の画素電極側あるいは共通配線側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極に対応する選択トランジスタをオフにし、制御配線に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線の画素書換終了後、すべての制御配線に表示保持電圧を印加することで、マイクロカプセルの画素電極に近い領域あるいはマイクロカプセルの共通配線に近い領域に移動した電気泳動粒子はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。
【００１１】
このため、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。したがって、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す第１及び第２の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、図１及び図２に示すように、複数のマイクロカプセル４と、このマイクロカプセル４を挟む第１の基板５及び第２の基板６と、第１の基板５上に配置された画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・及び制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行する複数の信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・と、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・と直交する方向に走行する複数のゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・と、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・とゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・との交点にそれぞれ配置された選択トランジスタと、第２の基板６上に設けられた共通配線９と、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・及び共通配線９に電圧を供給する電源回路１６とを備えた電気泳動表示装置である（図１及び図２において、選択トランジスタは図示を省略しているが、図５にはマトリクスのそれぞれの交点の位置に選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・が示されている。）。
【００１４】
マイクロカプセル４は、それぞれ電気泳動粒子２を分散した分散液３を封入している。分散液３は、図２に示すように無色透明の絶縁性液体１と、この絶縁性液体１の内部に分散された複数の電気泳動粒子２とを含有する。例えば、電気泳動粒子２として黒色樹脂トナー（粒径１μｍ）を、絶縁性液体１としてイソパラフィンを用いる。そして、両者を電気泳動粒子２の混合重量率が１０％になるように混合し、更に分散安定性の向上のために微量の界面活性剤を添加し、分散液３を形成すれば良い。この場合、電気泳動粒子２は表面が正に帯電する。
【００１５】
具体的には、マイクロカプセル４は、コアセルベーション法で形成すれば良い。例えば、電気泳動粒子２と絶縁性液体１とを含む分散液１１重量部を、純水１００重量部、乳化剤２重量部と共にホモジナイザーで乳化する。この乳化した混合液を、４０℃の５％ゼラチン−アラビアゴム水溶液に滴下し、更に攪拌しながら１０％酢酸を滴下し、ｐＨ３．５に調整する。その後、温度を５℃まで下げ、３７％ホルマリンを滴下し、更に１０％ＮａＯＨ水溶液を滴下しｐＨ８．５に調整し、膜を硬化させる。その後、純水で洗浄し、１μｍのフィルターでろ過すれば、透明高分子被膜で包含された平均粒径４０μｍのマイクロカプセル４が得られる。なお、マイクロカプセル化技術としては、先に説明した方法の他に、界面重合法、インシツ（insitu）重合法、液中硬化被膜法、有機溶液系からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁法、スプレードライング法などがある。記録媒体の用途、形態などに応じて適宜選択することができる。又、マイクロカプセル４の被膜も、ゼラチン−アラビアゴムの他に、メラニン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂等の縮合系ポリマー、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メチルメタクリレート−ビニルアクリレート共重合体などの三次元架橋ビニルポリマーなどの熱硬化性樹脂などを適宜用いることができる。更に、上記の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選択される二種以上を用いて、マイクロカプセル４を構成する多層の被膜を形成しても良い。この場合、マイクロカプセル４の熱安定性を向上させる観点から、被膜の最外殻には熱硬化性樹脂を用いることが望ましい。
【００１６】
図１の右上の太線の正方形Ｑi,jで囲んだところで示すように、第１の実施の形態に係る表示装置においては、これらのマイクロカプセル４の２×２アレイを１画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・としている（図１では、簡単化のため画素Ｑi,j+1のみを示しているが、図５には他の画素Ｑi,j，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・も示している。）。即ち、図１に示すように、複数のマイクロカプセル４が２次元平面上にマトリクス状に配列されていると同時に、マイクロカプセル４の２×２アレイからなる画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・が、２次元平面上にマトリクス状に配列されている。そして、第１の基板５及び第２の基板６は、図２に示すように、このマトリクス状に配置された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・、即ちマイクロカプセル４を挟んでいる。第２の基板６は、図２に示すように、観測者３０の側からマイクロカプセル４が観察可能なように、透明な材料からなる透明基板である必要がある。第１の実施の形態に係る表示装置においては、第１の基板５、第２の基板６として、例えば厚み１ｍｍの透明なガラス板を用いることができる。第１の基板５、第２の基板６間の距離は例えば、約４０μｍに設定すれば良い。
【００１７】
画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・は、第１の基板５上において、画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に１対１で対応し、２×２アレイの中央部にそれぞれ配置され、他の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・とは空間的に分離している。複数の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・は、第１の基板５上において、互いに隣接する画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・の間をマトリクスのコラム方向（列方向）に走行している。図１では、コラム方向は、紙面の上下方向に相当する。この結果、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、紙面上下方向に伸び、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・との間の空間にマイクロカプセル４が配置されることになる。逆に言えば、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、マイクロカプセル４同士の境界部に交互且つ互いに平行に形成されていることになる。画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・及び制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、第１の基板５のマイクロカプセル４に面する方の表面に、例えばアルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングし、その後フォトリソグラフィーで所望のパターンにエッチングして形成すれば良い。
【００１８】
複数の信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、第１の基板５上において、互いに隣接する制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・の間に、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行している。つまり、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・の中心部に位置するマイクロカプセル４相互の境界部において、紙面上下方向に延びている。図１では、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と重なるように延びている。
【００１９】
一方、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、マトリクスのロウ方向（行方向）に配列された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に対応し、ロウ方向に平行に走行している。図１では、ロウ方向は、紙面の左右方向に相当する。そして、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は画素中心部に位置するマイクロカプセル４の境界部に配置されている。
【００２０】
図２に示すように、第１の基板５のマイクロカプセル４に面した方の表面には、下から、活性素子層１３、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、第１の誘電体層１０が順次形成されている。図２に示すように、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、マイクロカプセル４同士の境界部に交互且つ互いに平行に形成されている。第１の誘電体層１０は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・への電気泳動粒子２の不可逆な吸着を防止するための層である。又、第１の誘電体層１０は電気泳動粒子２の対比色を担うために配置されている。この第１の誘電体層１０は、例えば、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートによって厚さ約０．５μｍとなるように形成すれば良い。なお、マイクロカプセル４の殻の材料にそれぞれ、第１の基板５側の第１の誘電体層１０と同じ特性を備える周知の材料を選択することで、第１の誘電体層１０を省略することが可能である。
【００２１】
図３に示すように、選択トランジスタＴi,jはゲート配線１５ｉと信号配線１４ｊとの交点に設けられている。図３では、図示を省略しているが、他の選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・も同様に、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・と信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・との交点に設けられている（図５の等価回路表示を参照されたい。）。トランジスタＴi,jのゲート電極２１はゲート配線１５ｉに、ソース電極２２は信号配線１４ｊに、そしてドレイン電極２３は画素電極７i,jに接続されている。図５のトランジスタマトリクスアレイ２７の等価回路表示に明らかなように、各選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のドレイン電極２３は画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・を介してカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・に接続される。カプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と共通配線９との間のマイクロカプセル４の容量である。即ち、共通配線９は、複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・をカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・の一方の電極とし、この一方の電極に対向するキャパシタの他方の電極として機能するように複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に対向して配置されている。そして、一方の電極と他方の電極の間にそれぞれ複数のマイクロカプセルを挟んでカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・を構成している。
【００２２】
図４に示すように、選択トランジスタＴi,jは、第１の基板５の上に形成されたゲート電極２１と、このゲート電極２１上に形成されたゲート絶縁膜２４と、ゲート絶縁膜２４上に設けられた半導体膜２５と、更にその上に設けられたソース電極２２とドレイン電極２３とを備える逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。画素電極７i,jは、樹脂層２６の上部に設けられ、樹脂層２６に設けられたコンタクトホールを介して、ドレイン電極２３に接続されている。そして、画素電極７i,jの上に第１の誘電体層１０を介してマイクロカプセル４が配置される。又、図４では、他のトランジスタＴi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・の図示を省略しているが、図５のトランジスタマトリクスアレイ２７の等価回路表示から分かるように、活性素子層１３を構成している複数の選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のそれぞれのゲート電極２１は対応するゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・に、それぞれのソース電極２２は対応する信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、それぞれのドレイン電極２３は対応する画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に接続されていることは勿論である。
【００２３】
図２に示すように、第２の基板６のマイクロカプセル４に対向する表面には、全面に透明な共通配線９が形成され、この共通配線９の上にマイクロカプセル４に接する第２の誘電体層１１が形成されている。共通配線９は第２の基板６のマイクロカプセル４に面した表面に、例えば透明な酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）膜を、厚さ約０．１μｍに蒸着して形成すれば良い。上述したように、図５の等価回路表示におけるカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と共通配線９との間のマイクロカプセル４の容量である。第２の誘電体層１１は、共通配線９への電気泳動粒子２の不可逆な吸着を防止するための層である。第２の誘電体層１１は、例えば、透明フッ素樹脂をディップコートによって厚さ０．５μｍとなるように形成すれば良い。なお、マイクロカプセル４の殻の材料にそれぞれ、第２の基板６側の第２の誘電体層１１と同じ特性を備える周知の材料を選択することで、第２の誘電体層１１を省略することが可能である。
【００２４】
図２に示すように、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、共通配線９、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、それぞれ電源回路１６に接続されている。即ち、電源回路１６の制御によって、それぞれ所定の極性、所定の値の電圧が、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、共通配線９、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・に印加される。詳しくは、図５のように、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・はドライバやデータの転送部からなるコラムドライバ１６ａに接続されている。又、ゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、ドライバやデータの転送部からなるロウドライバ１６ｂに接続されている。制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、共通配線９は全体的な制御を行っている共通電源回路１６ｃに接続されている。共通電源回路１６ｃは、更にコラムドライバ１６ａ及びロウドライバ１６ｂへのデータの転送や各ドライバのＯＮ／ＯＦＦタイミングも制御している。
【００２５】
本発明の第１の実施形態に係る表示装置によれば、後述するように、複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・内の特定の画素電極Ｑp,qの電圧を共通配線９の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子２を特定の画素電極Ｑp,q側あるいは共通配線９側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極Ｑp,qに対応する選択トランジスタＴp,qをオフにし、制御配線に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・の画素書換終了後、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧を印加することで、マイクロカプセル４の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に近い領域あるいはマイクロカプセル４の共通配線９j-1，９j，・・・・・に近い領域に移動した電気泳動粒子２はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。このため、選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・を常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。したがって、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。
【００２６】
次に、図１を参照して、第１の実施の形態に係る表示装置の動作について説明する。ここで、選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・は、ｎチャネルの薄膜トランジスタであるとする。書換動作は、図１の紙面の上から下へ、ゲート配線１５ｉに沿った行の複数画素Ｑi,j+1，Ｑi,j，Ｑi,j+1，・・・・・、ゲート配線１５ｉ＋１に沿った行の複数画素Ｑi+1,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・、・・・・・、という順番で書き換えていく。
【００２７】
（イ）書換の最初の動作として、共通配線９に０Ｖ、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に中間電圧５Ｖを、電源回路１６を制御して印加する。
【００２８】
（ロ）続いて、図５に示したロウドライバ１６ｂからゲート配線１５ｉに５０Ｖを印加し、このゲート配線１５ｉに沿った行のそれぞれの選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・をオン状態にする。そして、コラムドライバ１６ａから所望の情報に従って、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、それぞれ＋１５Ｖあるいは−１５Ｖを印加する。
【００２９】
（ハ）次に、ロウドライバ１６ｂにより、ゲート配線１５ｉに０Ｖ、ゲート配線１５ｉ＋１に５０Ｖを印加し、ゲート配線１５ｉに沿った行のそれぞれの選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・をオフ状態にし、ゲート配線１５ｉ＋１に沿った行のそれぞれの選択トランジスタＴi+1,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・をオン状態にする。同時に、所望の情報に従って、コラムドライバ１６ａから信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、それぞれ＋１５Ｖあるいは−１５Ｖを印加する。
【００３０】
（ニ）以上の動作を最後のゲート配線１５ｎ（ｎ行あるとする。）に沿った行まで繰り返す。即ち、全画面情報の書換動作が終了すると、ロウドライバ１６ｂは最後のゲート配線１５ｎに０Ｖを印加し、すべての選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・，Ｔi+1,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・，Ｔn,j+1，Ｔn,j，Ｔn,j+1，・・・・・をオフ状態とし、コラムドライバ１６ａは、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧１５Ｖを印加する。
【００３１】
図６は、図５に示した電気泳動表示装置の表示書換動作を説明するタイミングチャート図である。図６では、ゲート配線１５ｉがオンの時、信号配線１４ｊに＋１５Ｖを、信号配線１４ｊ＋１に−１５Ｖを印加し、ゲート配線１５ｉ＋１がオンの時に、信号配線１４ｊに−１５Ｖを、信号配線１４ｊ＋１に＋１５Ｖを印加する例を示している。
【００３２】
次に、正極性に帯電しているときの電圧印加による電気泳動粒子２の移動について説明する。
【００３３】
（イ）ゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・のいずれかに５０Ｖを印加し、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・のいずれかにプラス１５Ｖが印加されると、この交点の選択トランジスタのドレイン電極２３に接続されている画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・の電圧が略１５Ｖとなる。この画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・のいずれかに対応する画素の４個のマイクロカプセル４中の電気泳動粒子２は第２の基板６に形成されている共通配線９側に移動する。
【００３４】
（ロ）一方、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・のいずれかにマイナス１５Ｖが印加されると、対応する選択トランジスタのドレイン電極２３に接続されている画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・の電圧が略−１５Ｖとなり、この画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に対応する画素の４個のマイクロカプセル４中の電気泳動粒子２はこの画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・領域に移動する。
【００３５】
（ハ）そして、すべての行のゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・１５nの画素書換終了後、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧１５Ｖを印加することで、第１の基板５の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に近い領域あるいは第２の基板６の共通配線９に近い領域に移動した電気泳動粒子２はその領域に保持される。
【００３６】
書換が終了したゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・のそれぞれの行に対応した画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・の電圧は、それぞれの選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のドレイン電極２３に接続されるマイクロカプセル４の抵抗と容量Ｃi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・で決まる時定数で減衰する。このため、この時定数で決まる時間以上所望の情報を表示するには一定期間で書換動作を繰り返す必要がある。第１の実施の形態に係る表示装置によれば、全画面の情報書換後、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧として１５Ｖを印加し、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・を駆動することなく、長時間所望の情報を表示することができる。
【００３７】
この様に、本発明の第１の実施形態に係る表示装置によれば、簡単なセル構造で、長時間、所望のメモリ機能を実現する電気泳動表示装置を提供することができる。更に、本発明の表示装置によれば、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・の駆動で表示色を変化させることができるので、高速で情報を書き換えることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、図７及び図８に示すように、複数のマイクロカプセル４と、マイクロカプセル４を挟む第１の基板５及び第２の基板６と、第１の基板５上に配置された複数の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・及び複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・と、第２の基板上に配置された複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・，複数の信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・及び信号配線と直交する方向に平行に走行する複数のゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・と、信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・とゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・との交点にそれぞれ配置された選択トランジスタと、信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・及び共通配線９j-1，９j，・・・・・に電圧を供給する電源回路１６とを備える電気泳動表示装置である（図７及び図８において、選択トランジスタは図示を省略しているが、第１の実施の形態で説明した図５と同様に、マトリクスのそれぞれの交点の位置に選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・が示される。）。
【００３９】
図８に示すように、複数のマイクロカプセル４は、第１の実施の形態と同様に、電気泳動粒子２を分散した分散液３を封入している。そして、このマイクロカプセル４の２×２アレイを１画素として、この画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・をマトリクス状に配置しているのも第１の実施の形態と同様である（図５参照。）。図８に示すように、第１の基板５及び第２の基板６は、このマトリクス状に配置された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・を挟んでいる。
【００４０】
第２の基板６の上方に位置する観測者３０から見通せるように、第２の基板６は、透明基板である。
【００４１】
図７から分かるように、複数の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、互いに隣接する画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・の間をマトリクスのコラム方向に走行している。複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・は、互いに隣接する制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・の間に、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行している。画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・は、画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に１対１で対応してそれぞれ配置され、他の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・とは空間的に分離している。複数の信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行している。複数のゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、マトリクスのロウ方向に配列された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に対応し、ロウ方向に平行に走行している。
【００４２】
第１の実施形態と異なり、第１の実施形態では全面に形成されたプレートとしての単一の共通配線９が、第２の実施形態ではストライプ状のパターン９j-1，９j，・・・・・に分割され、第１の基板５上に制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と交互に配置されている。そして、第２の実施形態では、複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・が下側の第１の基板５側に、活性素子層１３と画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・が上側の第２の基板６側に形成されている点が、第１の実施形態と異なる点である。
【００４３】
第１の基板５の上の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・の上部には、第１の誘電体層１０が形成されている。一方、第２の基板６のマイクロカプセル４に面した表面には、図８に示すように、下に向かって、活性素子層１３、透明な画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、第２の誘電体層１１が順次形成されている。
【００４４】
図 ７では、４つの画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1が、それぞれ４つの画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1を構成する４×４個のマイクロカプセル４上方に配置されている状態を示している。活性素子層１３は第１の実施形態と同様に、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のゲート電極２１、ソース電極２２、ドレイン電極２３等からなる。それぞれゲート電極２１はゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・に、ソース電極２２は信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、ドレイン電極２３は画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に接続されている。画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・は、図５と同様に、カプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・に接続されている。
【００４５】
信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は図７に示すように、画素中心部のマイクロカプセル４の境界部を紙面の上下方向（コラム方向）に伸びている。一方、ゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は画素中心部のマイクロカプセル４の境界部を紙面の左右方向（ロウ方向）に延びるように配置されている。
【００４６】
第２の実施形態においては、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・は第２の誘電体層１１の近傍に形成されることから、図４において、第１の誘電体層１０の代わりに第２の誘電体層１１とし、第１の基板５の代わりに、第２の基板６とした構造が選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・の拡大構成に対応する。
【００４７】
第２の実施形態においても各部の部材は第１の実施形態と同様の材料にて形成することができる。又、第２の実施形態においてもマイクロカプセル４の被膜を選択形成することによって、第１の誘電体層１０，１１を省略することができることは、第１の実施形態と同様である。
【００４８】
本発明の第２の実施形態に係る表示装置によれば、複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・内の特定の画素電極Ｑp,qの電圧を共通配線９j-1，９j，・・・・・の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子２を特定の画素電極Ｑp,q側あるいは共通配線側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極Ｑp,qに対応する選択トランジスタＴp,qをオフにし、制御配線に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線の画素書換終了後、すべての制御配線に表示保持電圧を印加することで、マイクロカプセルの画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に近い領域あるいはマイクロカプセルの共通配線９j-1，９j，・・・・・に近い領域に移動した電気泳動粒子２はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。
【００４９】
このため、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。したがって、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の表示装置によれば、情報書換後、制御配線に所定の電圧を印加するので、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。
【００５２】
つまり、本発明の表示装置によれば、簡単な構造で表示情報を長時間保持できるメモリ機能を実現した表示装置を提供することができる。
【００５３】
又、本発明の表示装置によれば、選択トランジスタを駆動して表示色を変化させることができるので、高速で情報を書き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の各配線及び電極の相対位置を示す模式的平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向から見た断面図で、第１の実施の形態に係る表示装置の隣接した２画素に付いて示す。
【図３】特定の画素におけるの選択トランジスタと画素電極や各配線との接続関係を説明する平面図である。
【図４】図３に対応した、逆スタガ構造を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の活性素子層の内部における模式的断面構造図である。
【図５】本発明の表示装置の模式的回路ブロック構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の表示書換動作を説明するタイミングチャート図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の各配線及び電極の相対位置を示す模式的平面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ方向から見た断面図で、第２の実施の形態に係る表示装置の隣接した２画素に付いて示す。
【符号の説明】
１ 絶縁性液体
２ 電気泳動粒子
３ 分散液
４ マイクロカプセル
５ 第１の基板
６ 第２の基板
７i,j，７i,j 画素電極
８j 制御配線
９，９j-1，９j，・・・・・ 共通配線
１０ 第１の誘電体層
１１ 第２の誘電体層
１２ 画素
１３ 活性素子層
１４ｊ−１、１４ｊ、１４ｊ＋１ 信号配線
１５ｉ−１、１５ｉ、１５ｉ＋１、１５ｎ ゲート配線
１６ 電源回路
１６ａ コラムドライバ
１６ｂ ロウドライバ
１６ｃ 共通電源回路
２１ ゲート電極
２２ ソース電極
２３ ドレイン電極
２４ ゲート絶縁膜
２５ 半導体膜
２６ 樹脂層
２７ トランジスタマトリクスアレイ
３０ 観測者
Ｃi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・ カプセルキャパシタ
Ｔi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・ 選択トランジスタ
Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・ 画素
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に係り、特に着色した溶媒と着色粒子からなる分散液をマイクロカプセルに封入した電気泳動表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低消費電力化、あるいは目への負担軽減などの観点から反射型表示装置である電気泳動表示装置への期待が高まっている。電気泳動表示装置は、電荷を有する電気泳動粒子と絶縁性液体からなる分散液と一組の電極からなり、この電極を介して分散液に電界を印加することによって、電気泳動粒子をその電荷と反対極性の電極上に移動させて表示を行う。広視野角、高コントラスト、低消費電力に加え、構成が簡単で表示パネルを大型化しやすいという利点を備えている。
【０００３】
この様な電気泳動表示装置として、例えば、色素を溶解させた絶縁性液体が電気泳動粒子の対比色を担う装置が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。より詳細には、電気泳動粒子が観測者に近い第１の電極の表面に付着する場合は、観測者には電気泳動粒子の色が観測され、電気泳動粒子が観測者から遠い第２の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色が絶縁性液体に隠蔽されるため、絶縁性液体の色が観測される。一方、着色した溶媒と着色粒子からなる分散液をマイクロカプセルに封入した電気泳動表示装置もある（例えば、特許文献１参照。）。又、最近では極性の異なる白と黒の粒子を透明溶媒中に分散しマイクロカプセル内に封入し、印加電圧の極性を変えることによって、二色を表示する電気泳動ディスプレイ技術もある（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５５１７８３号公報
【０００５】
【非特許文献１】
プロシーディングス・オブＳＩＤ（Proc. SID），第１８巻、第２６７頁（１９７７年）
【０００６】
【非特許文献２】
ネーチャー（Nature），第３９４巻，第２５３頁（１９９８年）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に電気泳動方式は、印加電圧と表示色特性の間に閾値特性が存在しないため、表示パネルをマトリクス駆動する場合、従来は液晶ディスプレイなどで用いられている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）マトリクスアレイを用いて各画素電極それぞれをスイッチング駆動していた。しかし、一般に電気泳動粒子が持つ情報保持時間、即ち、電圧印加を切ったときに電気泳動粒子がその場に留まっている時間は短く、表示したい情報を電気泳動粒子が持つ情報保持時間を超えて保持するためには、所定の時間間隔でＴＦＴ回路を駆動し情報をリフレッシュする必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、従来のＴＦＴによる電気泳動表示装置の駆動技術の問題点を解決し、簡単なセル構造で所望のメモリ機能を実現する表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、（イ）それぞれ電気泳動粒子を分散した分散液を封入し、マトリクス状に配置された複数のマイクロカプセルと、（ロ）マイクロカプセルから画素を構成し、この画素に１対１で対応して配置され、他の画素とは空間的に分離した複数の画素電極と、（ハ）画素が構成するマトリクスのコラム方向にそれぞれ走行する複数の制御配線と、（ニ）制御配線の間に、制御配線と平行にそれぞれ走行する複数の信号配線と、（ホ）マトリクスのロウ方向に平行に走行する複数のゲート配線と、（ヘ）信号配線とゲート配線との交点にそれぞれ配置された選択トランジスタと、（ト）複数の画素電極をキャパシタの一方の電極とし、この一方の電極に対向するキャパシタの他方の電極として機能するように複数の画素電極に対向して配置され、一方の電極と他方の電極の間にそれぞれ複数のマイクロカプセルを挟んでカプセルキャパシタを構成する共通配線と、（チ）信号配線、ゲート配線、制御配線及び共通配線に電圧を供給する電源回路とを備える表示装置であることを要旨とする。
【００１０】
本発明の特徴に係る表示装置においては、複数の画素電極内の特定の画素電極の電圧を共通配線の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子を特定の画素電極側あるいは共通配線側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極に対応する選択トランジスタをオフにし、制御配線に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線の画素書換終了後、すべての制御配線に表示保持電圧を印加することで、マイクロカプセルの画素電極に近い領域あるいはマイクロカプセルの共通配線に近い領域に移動した電気泳動粒子はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。
【００１１】
このため、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。したがって、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す第１及び第２の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、図１及び図２に示すように、複数のマイクロカプセル４と、このマイクロカプセル４を挟む第１の基板５及び第２の基板６と、第１の基板５上に配置された画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・及び制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行する複数の信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・と、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・と直交する方向に走行する複数のゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・と、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・とゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・との交点にそれぞれ配置された選択トランジスタと、第２の基板６上に設けられた共通配線９と、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・及び共通配線９に電圧を供給する電源回路１６とを備えた電気泳動表示装置である（図１及び図２において、選択トランジスタは図示を省略しているが、図５にはマトリクスのそれぞれの交点の位置に選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・が示されている。）。
【００１４】
マイクロカプセル４は、それぞれ電気泳動粒子２を分散した分散液３を封入している。分散液３は、図２に示すように無色透明の絶縁性液体１と、この絶縁性液体１の内部に分散された複数の電気泳動粒子２とを含有する。例えば、電気泳動粒子２として黒色樹脂トナー（粒径１μｍ）を、絶縁性液体１としてイソパラフィンを用いる。そして、両者を電気泳動粒子２の混合重量率が１０％になるように混合し、更に分散安定性の向上のために微量の界面活性剤を添加し、分散液３を形成すれば良い。この場合、電気泳動粒子２は表面が正に帯電する。
【００１５】
具体的には、マイクロカプセル４は、コアセルベーション法で形成すれば良い。例えば、電気泳動粒子２と絶縁性液体１とを含む分散液１１重量部を、純水１００重量部、乳化剤２重量部と共にホモジナイザーで乳化する。この乳化した混合液を、４０℃の５％ゼラチン−アラビアゴム水溶液に滴下し、更に攪拌しながら１０％酢酸を滴下し、ｐＨ３．５に調整する。その後、温度を５℃まで下げ、３７％ホルマリンを滴下し、更に１０％ＮａＯＨ水溶液を滴下しｐＨ８．５に調整し、膜を硬化させる。その後、純水で洗浄し、１μｍのフィルターでろ過すれば、透明高分子被膜で包含された平均粒径４０μｍのマイクロカプセル４が得られる。なお、マイクロカプセル化技術としては、先に説明した方法の他に、界面重合法、インシツ（insitu）重合法、液中硬化被膜法、有機溶液系からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁法、スプレードライング法などがある。記録媒体の用途、形態などに応じて適宜選択することができる。又、マイクロカプセル４の被膜も、ゼラチン−アラビアゴムの他に、メラニン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂等の縮合系ポリマー、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、メチルメタクリレート−ビニルアクリレート共重合体などの三次元架橋ビニルポリマーなどの熱硬化性樹脂などを適宜用いることができる。更に、上記の熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選択される二種以上を用いて、マイクロカプセル４を構成する多層の被膜を形成しても良い。この場合、マイクロカプセル４の熱安定性を向上させる観点から、被膜の最外殻には熱硬化性樹脂を用いることが望ましい。
【００１６】
図１の右上の太線の正方形Ｑi,jで囲んだところで示すように、第１の実施の形態に係る表示装置においては、これらのマイクロカプセル４の２×２アレイを１画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・としている（図１では、簡単化のため画素Ｑi,j+1のみを示しているが、図５には他の画素Ｑi,j，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・も示している。）。即ち、図１に示すように、複数のマイクロカプセル４が２次元平面上にマトリクス状に配列されていると同時に、マイクロカプセル４の２×２アレイからなる画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・が、２次元平面上にマトリクス状に配列されている。そして、第１の基板５及び第２の基板６は、図２に示すように、このマトリクス状に配置された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・、即ちマイクロカプセル４を挟んでいる。第２の基板６は、図２に示すように、観測者３０の側からマイクロカプセル４が観察可能なように、透明な材料からなる透明基板である必要がある。第１の実施の形態に係る表示装置においては、第１の基板５、第２の基板６として、例えば厚み１ｍｍの透明なガラス板を用いることができる。第１の基板５、第２の基板６間の距離は例えば、約４０μｍに設定すれば良い。
【００１７】
画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・は、第１の基板５上において、画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に１対１で対応し、２×２アレイの中央部にそれぞれ配置され、他の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・とは空間的に分離している。複数の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・は、第１の基板５上において、互いに隣接する画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・の間をマトリクスのコラム方向（列方向）に走行している。図１では、コラム方向は、紙面の上下方向に相当する。この結果、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、紙面上下方向に伸び、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・との間の空間にマイクロカプセル４が配置されることになる。逆に言えば、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、マイクロカプセル４同士の境界部に交互且つ互いに平行に形成されていることになる。画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・及び制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、第１の基板５のマイクロカプセル４に面する方の表面に、例えばアルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングし、その後フォトリソグラフィーで所望のパターンにエッチングして形成すれば良い。
【００１８】
複数の信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、第１の基板５上において、互いに隣接する制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・の間に、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行している。つまり、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・の中心部に位置するマイクロカプセル４相互の境界部において、紙面上下方向に延びている。図１では、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と重なるように延びている。
【００１９】
一方、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、マトリクスのロウ方向（行方向）に配列された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に対応し、ロウ方向に平行に走行している。図１では、ロウ方向は、紙面の左右方向に相当する。そして、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は画素中心部に位置するマイクロカプセル４の境界部に配置されている。
【００２０】
図２に示すように、第１の基板５のマイクロカプセル４に面した方の表面には、下から、活性素子層１３、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、第１の誘電体層１０が順次形成されている。図２に示すように、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、マイクロカプセル４同士の境界部に交互且つ互いに平行に形成されている。第１の誘電体層１０は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・への電気泳動粒子２の不可逆な吸着を防止するための層である。又、第１の誘電体層１０は電気泳動粒子２の対比色を担うために配置されている。この第１の誘電体層１０は、例えば、硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートによって厚さ約０．５μｍとなるように形成すれば良い。なお、マイクロカプセル４の殻の材料にそれぞれ、第１の基板５側の第１の誘電体層１０と同じ特性を備える周知の材料を選択することで、第１の誘電体層１０を省略することが可能である。
【００２１】
図３に示すように、選択トランジスタＴi,jはゲート配線１５ｉと信号配線１４ｊとの交点に設けられている。図３では、図示を省略しているが、他の選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・も同様に、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・と信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・との交点に設けられている（図５の等価回路表示を参照されたい。）。トランジスタＴi,jのゲート電極２１はゲート配線１５ｉに、ソース電極２２は信号配線１４ｊに、そしてドレイン電極２３は画素電極７i,jに接続されている。図５のトランジスタマトリクスアレイ２７の等価回路表示に明らかなように、各選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のドレイン電極２３は画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・を介してカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・に接続される。カプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と共通配線９との間のマイクロカプセル４の容量である。即ち、共通配線９は、複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・をカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・の一方の電極とし、この一方の電極に対向するキャパシタの他方の電極として機能するように複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に対向して配置されている。そして、一方の電極と他方の電極の間にそれぞれ複数のマイクロカプセルを挟んでカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・を構成している。
【００２２】
図４に示すように、選択トランジスタＴi,jは、第１の基板５の上に形成されたゲート電極２１と、このゲート電極２１上に形成されたゲート絶縁膜２４と、ゲート絶縁膜２４上に設けられた半導体膜２５と、更にその上に設けられたソース電極２２とドレイン電極２３とを備える逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。画素電極７i,jは、樹脂層２６の上部に設けられ、樹脂層２６に設けられたコンタクトホールを介して、ドレイン電極２３に接続されている。そして、画素電極７i,jの上に第１の誘電体層１０を介してマイクロカプセル４が配置される。又、図４では、他のトランジスタＴi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・の図示を省略しているが、図５のトランジスタマトリクスアレイ２７の等価回路表示から分かるように、活性素子層１３を構成している複数の選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のそれぞれのゲート電極２１は対応するゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・に、それぞれのソース電極２２は対応する信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、それぞれのドレイン電極２３は対応する画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に接続されていることは勿論である。
【００２３】
図２に示すように、第２の基板６のマイクロカプセル４に対向する表面には、全面に透明な共通配線９が形成され、この共通配線９の上にマイクロカプセル４に接する第２の誘電体層１１が形成されている。共通配線９は第２の基板６のマイクロカプセル４に面した表面に、例えば透明な酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）膜を、厚さ約０．１μｍに蒸着して形成すれば良い。上述したように、図５の等価回路表示におけるカプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・は、画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・と共通配線９との間のマイクロカプセル４の容量である。第２の誘電体層１１は、共通配線９への電気泳動粒子２の不可逆な吸着を防止するための層である。第２の誘電体層１１は、例えば、透明フッ素樹脂をディップコートによって厚さ０．５μｍとなるように形成すれば良い。なお、マイクロカプセル４の殻の材料にそれぞれ、第２の基板６側の第２の誘電体層１１と同じ特性を備える周知の材料を選択することで、第２の誘電体層１１を省略することが可能である。
【００２４】
図２に示すように、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、共通配線９、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、それぞれ電源回路１６に接続されている。即ち、電源回路１６の制御によって、それぞれ所定の極性、所定の値の電圧が、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、共通配線９、信号配線１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・に印加される。詳しくは、図５のように、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・はドライバやデータの転送部からなるコラムドライバ１６ａに接続されている。又、ゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、ドライバやデータの転送部からなるロウドライバ１６ｂに接続されている。制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・、共通配線９は全体的な制御を行っている共通電源回路１６ｃに接続されている。共通電源回路１６ｃは、更にコラムドライバ１６ａ及びロウドライバ１６ｂへのデータの転送や各ドライバのＯＮ／ＯＦＦタイミングも制御している。
【００２５】
本発明の第１の実施形態に係る表示装置によれば、後述するように、複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・内の特定の画素電極Ｑp,qの電圧を共通配線９の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子２を特定の画素電極Ｑp,q側あるいは共通配線９側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極Ｑp,qに対応する選択トランジスタＴp,qをオフにし、制御配線に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・の画素書換終了後、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧を印加することで、マイクロカプセル４の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に近い領域あるいはマイクロカプセル４の共通配線９j-1，９j，・・・・・に近い領域に移動した電気泳動粒子２はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。このため、選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・を常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。したがって、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。
【００２６】
次に、図１を参照して、第１の実施の形態に係る表示装置の動作について説明する。ここで、選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・は、ｎチャネルの薄膜トランジスタであるとする。書換動作は、図１の紙面の上から下へ、ゲート配線１５ｉに沿った行の複数画素Ｑi,j+1，Ｑi,j，Ｑi,j+1，・・・・・、ゲート配線１５ｉ＋１に沿った行の複数画素Ｑi+1,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・、・・・・・、という順番で書き換えていく。
【００２７】
（イ）書換の最初の動作として、共通配線９に０Ｖ、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に中間電圧５Ｖを、電源回路１６を制御して印加する。
【００２８】
（ロ）続いて、図５に示したロウドライバ１６ｂからゲート配線１５ｉに５０Ｖを印加し、このゲート配線１５ｉに沿った行のそれぞれの選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・をオン状態にする。そして、コラムドライバ１６ａから所望の情報に従って、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、それぞれ＋１５Ｖあるいは−１５Ｖを印加する。
【００２９】
（ハ）次に、ロウドライバ１６ｂにより、ゲート配線１５ｉに０Ｖ、ゲート配線１５ｉ＋１に５０Ｖを印加し、ゲート配線１５ｉに沿った行のそれぞれの選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・をオフ状態にし、ゲート配線１５ｉ＋１に沿った行のそれぞれの選択トランジスタＴi+1,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・をオン状態にする。同時に、所望の情報に従って、コラムドライバ１６ａから信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、それぞれ＋１５Ｖあるいは−１５Ｖを印加する。
【００３０】
（ニ）以上の動作を最後のゲート配線１５ｎ（ｎ行あるとする。）に沿った行まで繰り返す。即ち、全画面情報の書換動作が終了すると、ロウドライバ１６ｂは最後のゲート配線１５ｎに０Ｖを印加し、すべての選択トランジスタＴi,j+1，Ｔi,j，Ｔi,j+1，・・・・・，Ｔi+1,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・，Ｔn,j+1，Ｔn,j，Ｔn,j+1，・・・・・をオフ状態とし、コラムドライバ１６ａは、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧１５Ｖを印加する。
【００３１】
図６は、図５に示した電気泳動表示装置の表示書換動作を説明するタイミングチャート図である。図６では、ゲート配線１５ｉがオンの時、信号配線１４ｊに＋１５Ｖを、信号配線１４ｊ＋１に−１５Ｖを印加し、ゲート配線１５ｉ＋１がオンの時に、信号配線１４ｊに−１５Ｖを、信号配線１４ｊ＋１に＋１５Ｖを印加する例を示している。
【００３２】
次に、正極性に帯電しているときの電圧印加による電気泳動粒子２の移動について説明する。
【００３３】
（イ）ゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・のいずれかに５０Ｖを印加し、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・のいずれかにプラス１５Ｖが印加されると、この交点の選択トランジスタのドレイン電極２３に接続されている画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・の電圧が略１５Ｖとなる。この画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・のいずれかに対応する画素の４個のマイクロカプセル４中の電気泳動粒子２は第２の基板６に形成されている共通配線９側に移動する。
【００３４】
（ロ）一方、信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・のいずれかにマイナス１５Ｖが印加されると、対応する選択トランジスタのドレイン電極２３に接続されている画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・の電圧が略−１５Ｖとなり、この画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に対応する画素の４個のマイクロカプセル４中の電気泳動粒子２はこの画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・領域に移動する。
【００３５】
（ハ）そして、すべての行のゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・１５nの画素書換終了後、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧１５Ｖを印加することで、第１の基板５の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に近い領域あるいは第２の基板６の共通配線９に近い領域に移動した電気泳動粒子２はその領域に保持される。
【００３６】
書換が終了したゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・のそれぞれの行に対応した画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・の電圧は、それぞれの選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のドレイン電極２３に接続されるマイクロカプセル４の抵抗と容量Ｃi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・で決まる時定数で減衰する。このため、この時定数で決まる時間以上所望の情報を表示するには一定期間で書換動作を繰り返す必要がある。第１の実施の形態に係る表示装置によれば、全画面の情報書換後、すべての制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・に表示保持電圧として１５Ｖを印加し、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・を駆動することなく、長時間所望の情報を表示することができる。
【００３７】
この様に、本発明の第１の実施形態に係る表示装置によれば、簡単なセル構造で、長時間、所望のメモリ機能を実現する電気泳動表示装置を提供することができる。更に、本発明の表示装置によれば、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・の駆動で表示色を変化させることができるので、高速で情報を書き換えることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、図７及び図８に示すように、複数のマイクロカプセル４と、マイクロカプセル４を挟む第１の基板５及び第２の基板６と、第１の基板５上に配置された複数の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・及び複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・と、第２の基板上に配置された複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・，複数の信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・及び信号配線と直交する方向に平行に走行する複数のゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・と、信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・とゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・との交点にそれぞれ配置された選択トランジスタと、信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・、ゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・及び共通配線９j-1，９j，・・・・・に電圧を供給する電源回路１６とを備える電気泳動表示装置である（図７及び図８において、選択トランジスタは図示を省略しているが、第１の実施の形態で説明した図５と同様に、マトリクスのそれぞれの交点の位置に選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・が示される。）。
【００３９】
図８に示すように、複数のマイクロカプセル４は、第１の実施の形態と同様に、電気泳動粒子２を分散した分散液３を封入している。そして、このマイクロカプセル４の２×２アレイを１画素として、この画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・をマトリクス状に配置しているのも第１の実施の形態と同様である（図５参照。）。図８に示すように、第１の基板５及び第２の基板６は、このマトリクス状に配置された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・を挟んでいる。
【００４０】
第２の基板６の上方に位置する観測者３０から見通せるように、第２の基板６は、透明基板である。
【００４１】
図７から分かるように、複数の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・は、互いに隣接する画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・の間をマトリクスのコラム方向に走行している。複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・は、互いに隣接する制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・の間に、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行している。画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・は、画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に１対１で対応してそれぞれ配置され、他の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・とは空間的に分離している。複数の信号配線１４ｊ -1，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は、制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と平行にそれぞれ走行している。複数のゲート配線１５ｉ -1，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は、マトリクスのロウ方向に配列された複数の画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・に対応し、ロウ方向に平行に走行している。
【００４２】
第１の実施形態と異なり、第１の実施形態では全面に形成されたプレートとしての単一の共通配線９が、第２の実施形態ではストライプ状のパターン９j-1，９j，・・・・・に分割され、第１の基板５上に制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と交互に配置されている。そして、第２の実施形態では、複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・と制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・が下側の第１の基板５側に、活性素子層１３と画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・が上側の第２の基板６側に形成されている点が、第１の実施形態と異なる点である。
【００４３】
第１の基板５の上の制御配線８j-1，８j，８j+1，・・・・・と複数の共通配線９j-1，９j，・・・・・の上部には、第１の誘電体層１０が形成されている。一方、第２の基板６のマイクロカプセル４に面した表面には、図８に示すように、下に向かって、活性素子層１３、透明な画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・、第２の誘電体層１１が順次形成されている。
【００４４】
図 ７では、４つの画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1が、それぞれ４つの画素Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1を構成する４×４個のマイクロカプセル４上方に配置されている状態を示している。活性素子層１３は第１の実施形態と同様に、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・のゲート電極２１、ソース電極２２、ドレイン電極２３等からなる。それぞれゲート電極２１はゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・に、ソース電極２２は信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・に、ドレイン電極２３は画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に接続されている。画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・は、図５と同様に、カプセルキャパシタＣi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・に接続されている。
【００４５】
信号配線１４ｊ−１，１４ｊ，１４ｊ＋１，・・・・・は図７に示すように、画素中心部のマイクロカプセル４の境界部を紙面の上下方向（コラム方向）に伸びている。一方、ゲート配線１５ｉ−１，１５ｉ，１５ｉ＋１，・・・・・は画素中心部のマイクロカプセル４の境界部を紙面の左右方向（ロウ方向）に延びるように配置されている。
【００４６】
第２の実施形態においては、選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・は第２の誘電体層１１の近傍に形成されることから、図４において、第１の誘電体層１０の代わりに第２の誘電体層１１とし、第１の基板５の代わりに、第２の基板６とした構造が選択トランジスタＴi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・の拡大構成に対応する。
【００４７】
第２の実施形態においても各部の部材は第１の実施形態と同様の材料にて形成することができる。又、第２の実施形態においてもマイクロカプセル４の被膜を選択形成することによって、第１の誘電体層１０，１１を省略することができることは、第１の実施形態と同様である。
【００４８】
本発明の第２の実施形態に係る表示装置によれば、複数の画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・内の特定の画素電極Ｑp,qの電圧を共通配線９j-1，９j，・・・・・の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子２を特定の画素電極Ｑp,q側あるいは共通配線側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極Ｑp,qに対応する選択トランジスタＴp,qをオフにし、制御配線に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線の画素書換終了後、すべての制御配線に表示保持電圧を印加することで、マイクロカプセルの画素電極７i,j，７i,j+1，７i+1,j，７i+1,j+1，・・・・・に近い領域あるいはマイクロカプセルの共通配線９j-1，９j，・・・・・に近い領域に移動した電気泳動粒子２はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。
【００４９】
このため、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。したがって、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の表示装置によれば、情報書換後、制御配線に所定の電圧を印加するので、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。
【００５２】
つまり、本発明の表示装置によれば、簡単な構造で表示情報を長時間保持できるメモリ機能を実現した表示装置を提供することができる。
【００５３】
又、本発明の表示装置によれば、選択トランジスタを駆動して表示色を変化させることができるので、高速で情報を書き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の各配線及び電極の相対位置を示す模式的平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向から見た断面図で、第１の実施の形態に係る表示装置の隣接した２画素に付いて示す。
【図３】特定の画素におけるの選択トランジスタと画素電極や各配線との接続関係を説明する平面図である。
【図４】図３に対応した、逆スタガ構造を有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の活性素子層の内部における模式的断面構造図である。
【図５】本発明の表示装置の模式的回路ブロック構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の表示書換動作を説明するタイミングチャート図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の各配線及び電極の相対位置を示す模式的平面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ方向から見た断面図で、第２の実施の形態に係る表示装置の隣接した２画素に付いて示す。
【符号の説明】
１ 絶縁性液体
２ 電気泳動粒子
３ 分散液
４ マイクロカプセル
５ 第１の基板
６ 第２の基板
７i,j，７i,j 画素電極
８j 制御配線
９，９j-1，９j，・・・・・ 共通配線
１０ 第１の誘電体層
１１ 第２の誘電体層
１２ 画素
１３ 活性素子層
１４ｊ−１、１４ｊ、１４ｊ＋１ 信号配線
１５ｉ−１、１５ｉ、１５ｉ＋１、１５ｎ ゲート配線
１６ 電源回路
１６ａ コラムドライバ
１６ｂ ロウドライバ
１６ｃ 共通電源回路
２１ ゲート電極
２２ ソース電極
２３ ドレイン電極
２４ ゲート絶縁膜
２５ 半導体膜
２６ 樹脂層
２７ トランジスタマトリクスアレイ
３０ 観測者
Ｃi,j，Ｃi,j+1，Ｃi+1,j，Ｃi+1,j+1，・・・・・ カプセルキャパシタ
Ｔi,j，Ｔi,j+1，Ｔi+1,j，Ｔi+1,j+1，・・・・・ 選択トランジスタ
Ｑi,j，Ｑi,j+1，Ｑi+1,j，Ｑi+1,j+1，・・・・・ 画素
Claims (5)
- それぞれ電気泳動粒子を分散した分散液を封入し、マトリクス状に配置された複数のマイクロカプセルと、
前記複数のマイクロカプセルをそれぞれ挟む第１及び第２の基板と、
前記マイクロカプセルの２×２アレイを１画素とし、前記マトリクスのコラム方向に長辺を有する長方形として、前記２×２アレイの中央部にそれぞれ他の画素とは空間的に分離して前記第１の基板上に配置された複数の画素電極と、
前記画素が構成するマトリクスのコラム方向にそれぞれ走行するように前記第１の基板上に配置された複数の制御配線と、
前記制御配線の間に、前記制御配線と平行にそれぞれ走行するように前記第１の基板上に配置された複数の信号配線と、
前記マトリクスのロウ方向に平行に走行するように前記第１の基板上に配置された複数のゲート配線と、
前記信号配線と前記ゲート配線とのそれぞれの交点において、前記信号配線にソース電極を、前記ゲート配線にゲート電極を、前記画素電極にドレイン電極をそれぞれ接続されて、前記第１の基板上にそれぞれ配置された選択トランジスタと、
前記複数のマイクロカプセルを挟んでカプセルキャパシタを構成するように、前記複数の画素電極のそれぞれに対向して前記第２の基板上の前記マトリクスが構成する領域の全面に配置された共通配線と、
前記複数の画素電極内の特定の画素電極の電圧を前記共通配線の電圧より高くあるいは低く印加して、前記電気泳動粒子を前記特定の画素電極側あるいは前記共通配線側に移動して所望の情報を表示し、情報保持時に前記特定の画素電極に対応する前記選択トランジスタをオフにし、前記制御配線に所定の電圧を印加するように、前記信号配線、前記ゲート配線、前記制御配線及び前記共通配線に電圧を供給する電源回路
とを備えることを特徴とする表示装置。 - それぞれ電気泳動粒子を分散した分散液を封入し、マトリクス状に配置された複数のマイクロカプセルと、
前記複数のマイクロカプセルをそれぞれ挟む第１及び第２の基板と、
前記マイクロカプセルの２×２アレイを１画素とし、該画素に１対１で対応し、他の画素とは空間的に分離して前記第２の基板上に配置された複数の画素電極と、
前記画素が構成するマトリクスのコラム方向にそれぞれ走行するように前記第１の基板上に配置された複数の制御配線と、
前記制御配線の間に、前記制御配線と平行にそれぞれ走行するように前記第２の基板上に配置された複数の信号配線と、
前記マトリクスのロウ方向に平行に走行するように前記第２の基板上に配置された複数のゲート配線と、
前記信号配線と前記ゲート配線とのそれぞれの交点において、前記信号配線にソース電極を、前記ゲート配線にゲート電極を、前記画素電極にドレイン電極をそれぞれ接続されて、前記第２の基板上にそれぞれ配置された選択トランジスタと、
前記複数のマイクロカプセルを挟んでカプセルキャパシタを構成するように、前記複数の画素電極のそれぞれに対向して前記第１の基板上に前記制御配線と交互に配置された複数の共通配線と、
前記複数の画素電極内の特定の画素電極の電圧を前記共通配線の電圧より高くあるいは低く印加して、前記電気泳動粒子を前記特定の画素電極側あるいは前記共通配線側に移動して所望の情報を表示し、情報保持時に前記特定の画素電極に対応する前記選択トランジスタをオフにし、前記制御配線に所定の電圧を印加するように、前記信号配線、前記ゲート配線、前記制御配線及び前記共通配線に電圧を供給する電源回路
とを備えることを特徴とする表示装置。 - 前記複数の制御配線は、互いに隣接する前記画素と画素との間を前記マトリクスのコラム方向に走行することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
- 前記複数の信号配線は、前記２×２アレイの中央部の前記マイクロカプセルとマイクロカプセルとの境界部を走行していることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
- 前記複数のゲート配線は、前記２×２アレイの中央部の前記マイクロカプセルとマイクロカプセルとの境界部を走行していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
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