JP3956493B2

JP3956493B2 - 電気泳動表示装置

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Publication number: JP3956493B2
Application number: JP20404498A
Authority: JP
Inventors: 秀幸川居
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP2000035775A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動粒子を用いた表示装置に関し、特に、より簡単な構成の駆動回路を用いることにより、より密度が高く高精細な画面を構成することができ、また、表示画面が高コントラストに維持できるような高性能な駆動回路を有する電気泳動表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気泳動作用を利用して所望の画像を表示する電気泳動表示装置なる表示装置がある。
この装置は、所定の色に着色された分散媒中に分散媒とは異なる色の帯電粒子を混合しておき、電界を印加することにより電気泳動作用を起こさせて帯電粒子の分布を変化させ、外部より観察される色を変化させるものである。
最近では、分散媒および電気泳動粒子をマイクロカプセルに封入し、これを各画素に対応するようにマトリクス状に配置したより高精細な表示装置や、さらに、各画素ごとに色の異なる複数のマイクロカプセルを配置し、これらを独立して制御することによりカラー表示が可能なようにした電気泳動表示装置も提案されている。
【０００３】
そのような表示装置において、たとえば各画素ごとに、電界を印加するために用いられるマトリクス駆動表示回路としては、種々の構成のものが提案されているが、コントラストの向上および高速化を目的とした回路の１つとして、特開平７−１７５４２４号公報に開示されている回路がある。
この回路を図７に示し、構成および動作について簡単に説明する。
このマトリクス駆動回路においては、１つの表示画素ごとに、図示のごときスイッチング回路ＳＣが１つずつ設けられている。各スイッチング回路ＳＣは、出力トランジスタＱ１，Ｑ２を、その前段に配された制御トランジスタＱ３，Ｑ４により制御する構成である。
【０００４】
具体的には、出力トランジスタＱ₁，Ｑ₂は、エミッタ−コレクタが従属接続され、一方端が正電源に他端が負電源に接続され、さらに、その間が、電界を印加するための電極への出力端子Ｔとなっている。
この出力トランジスタＱ₁，Ｑ₂各々のベースは、コンデンサＣ₁，Ｃ₂を介して、制御トランジスタＱ₃，Ｑ₄に接続されている。
その制御トランジスタＱ₃，Ｑ₄は、各々、エミッタが行選択用制御信号入力端子Ｓ₁，Ｓ₂に接続され、ベースが列選択用の制御信号入力端子Ｃ₁，Ｃ₂に接続されている。
【０００５】
このような構成のマトリクス駆動回路において、たとえば、行選択用制御信号入力端子Ｓ₁を−（負）電位にし、他の制御信号入力端子を０電位にすると、制御トランジスタＱ₃がオンになり、出力トランジスタＱ₁がオンになり、コンデンサＣ₁が充電される。その結果、出力端子Ｔは正電位に保持される。
制御信号入力端子Ｓ₁への−（負）の制御信号の印加が終わり、制御トランジスタＱ₃のエミッタがベースと同じ０電位になると、それと同時に、コンデンサＣ₁に充電された電荷が、抵抗Ｒ１および出力トランジスタＱ₁のベース−エミッタを介して、時定数Ｃ₁・Ｒ₁によって放電され始める。この放電時間の間、出力トランジスタＱ₁がオン状態に保たれ、出力端子Ｔは引き続き正電位に保たれる。
このように、行選択用制御信号Ｓ₁，Ｓ₂、および、列選択用制御信号Ｃ₁，Ｃ₂に適宜＋（正）または−（負）の信号を印加することにより、所望の画素の電気泳動部に対して所望の電界を印加することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような構成のマトリクス駆動表示回路においては、マトリクス状に配置した各画素ごとのスイッチング回路（以後、これをセグメントと言う場合もある。）に対して、行、列ごとに２本ずつの選択線が必要となり、また、コンデンサも各セグメントごとに２つ必要であり、回路規模が大きく複雑であるという問題がある。特に、前述したようなマイクロカプセルを用いた高精細な電気泳動表示装置や、カラー表示が可能な電気泳動表示装置においては、１つずつのセグメントをより微細に構成する必要があり、前述した構成の回路ではその微細化には限界があり、より簡単な駆動回路が望まれている。
また、電気泳動表示装置においては、駆動電圧をあまりに長時間分散媒および帯電粒子に対して印加し過ぎると、帯電粒子が電極表面へ付着し、コントラストの低下などの表示品質の低下を招くという問題もあり、改善が望まれている。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、駆動回路の構成がより簡単で、これにより、微細な画素構成が可能で、その結果、高精細化やフルカラー化が容易に行えるような、電気泳動表示装置を提供することができる。
また、本発明の他の目的は、電気泳動が完了した後の不必要な電圧印加を排除し、これによるコントラストの低下を防ぎ、高品質な表示を維持することができる電気泳動表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電気泳動表示装置であって、分散媒と電気泳動粒子とが封入された平板形状の表示パネル部と、前記表示パネル部の各発色単位領域ごとに設けられ、当該発色単位領域に対して所望の電界を印加する複数の電界印加手段であって、前記電界を印加するための電極と、入力される制御信号に基づいて、入力される駆動電圧を前記電極に印加する駆動用スイッチング素子と、前記駆動用スイッチング素子を介して前記電極に印加される電圧が同時に印加されて充電される容量素子とを有する複数の電界印加手段と、
前記複数の電界印加手段の所定の複数の電界印加手段を順に選択し、当該選択した電界印加手段に前記制御信号を入力する制御信号入力手段と、表示画像信号に基づいて前記電界印加手段に対して正の電位、負の電位、ハイインピーダンス状態のいずれかの駆動電圧を印加する３ステート・スイッチング素子を含む、駆動電圧印加手段とを有し、
前記複数の電界印加手段各々は、入力される放電制御信号に基づいて前記容量素子に充電されている電荷を放電させる放電用スイッチング素子であって、前記電気泳動粒子の移動が完了した時点でオンされる放電用スイッチング素子をさらに有し、
当該電気泳動表示装置は、前記複数の電界印加手段の所定の複数の電界印加手段を順に選択し、前記放電制御信号を入力する放電制御信号入力手段をさらに有する、
電気泳動表示装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、前記駆動用スイッチング素子は双極性スイッチング素子である。
また好ましくは、前記放電用スイッチング素子は双極性スイッチング素子である。さらに好ましくは、前記複数の電界印加手段各々に設けられた前記各放電用スイッチング素子はそれぞれが、当該電気泳動表示装置の列ごとにオンされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
本発明の電気泳動表示装置の第１の実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。
本実施の形態においては、分散媒と電気泳動粒子とが封入されたマイクロカプセルを用いて、フルカラーで所望の画像を表示する電気泳動表示装置を例示して本発明を説明する。
【００１１】
第１の実施の形態の電気泳動表示装置は、図１に示すような構成の表示パネル部１０と、図４に示すような構成の駆動回路３０とを有する。
まず、表示パネル部１０について説明する。
図１は、その表示パネル部１０の構成を示す図であり、（Ａ）はその構造を示すための断面図、（Ｂ）はマイクロカプセルの配列を模式的に示すための上面図である。
本実施の形態の電気泳動表示装置の表示パネル部１０は、図１（Ａ）に示すように、駆動回路の出力電極１２が形成された下面基板１１と、全面電極１３が形成された上面基板１４とが、それらの電極が対向するように配置され、さらにその間に、各々分散媒がシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）に着色された３種類のマイクロカプセル２１，２２，２３が所定の配列で配置された構成である。
【００１２】
なお、表示パネル部１０は、全面電極１３および上面基板１４側が表示面である。
また、この３種類のマイクロカプセル２１（Ｃ），２２（Ｍ），２３（Ｙ）は、図１（Ｂ）に示すように、行方向および列方向に整然と配置された２次元配列で、特に、同じ色が列方向に一列につながるようなストライプ配列で下面基板１１上に配置されているものとする。
【００１３】
まず、表示パネル部１０に係わる各部の構成を説明する。
下面基板１１は、電気泳動表示装置１０を支持する、任意の絶縁部材で構成された基板である。この下面基板１１上に、後述する駆動回路の、各マイクロカプセルに対応する各セグメントが形成される。そして、下面基板１１の表面には、下面基板１１上に配置されるマイクロカプセルに対して電界を印加可能なように、駆動回路の各セグメントの出力電極１２が形成される。
【００１４】
出力電極１２は、図１（Ｂ）に示すように配置される各マイクロカプセルに対して、各々独立して所望の電界を印加可能なように形成された分割電極である。なお、出力電極１２に機能については、駆動回路３０の説明の際に詳細に説明する。
【００１５】
マイクロカプセル２１，２２，２３は、各々、前述したような所定の色に着色された分散媒に、帯電された顔料粒子が混合・分散されて、マイクロカプセル中に収容されたものである。本実施の形態においては、表示パネル部１０は、減色混合により色を再現するものとする。したがって、各分散媒は、前述したように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の３種類に、また、帯電顔料粒子は白に、各々染色される。
【００１６】
その３種類の各マイクロカプセルの構成を図２に示す。
図２（Ａ）は、シアン（Ｃ）のマイクロカプセル２１を示す図であり、シアンで染色された分散媒２４中に白色顔料粒子２７が分散している状態を示している。図２（Ｂ）は、マゼンタ（Ｍ）のマイクロカプセル２２を示す図であり、マゼンタで染色された分散媒２５中に白色顔料粒子２７が分散している状態を示している。また、図２（Ｃ）は、イエロー（Ｙ）のマイクロカプセル２３を示す図であり、イエローで染色された分散媒２５中に白色顔料粒子２７が分散している状態を示している。
【００１７】
このようなマイクロカプセル各々に対して、後述する駆動回路３０により出力電極１２を介して電界を印加した時の状態について、シアンのマイクロカプセル２１を例にして、図３を参照して説明する。
いま、白色顔料粒子２７が負に帯電されているものとし、マイクロカプセル２１に対して、図３（Ａ）に示すような方向に電界Ｅが印加されたとすると、負に帯電している白色顔料粒子２７は下側に泳動し、底面に集中して分布する。その結果、このマイクロカプセル２１上から見た時には、シアンで染色された分散媒２４の色、すなわちシアンが観察される。
一方、このマイクロカプセル２１に対して、図３（Ｂ）に示すような方向の電界Ｅを印加すると、白色顔料粒子２７は上側に泳動して、上面に集中して分布することになり、このマイクロカプセル２１を上から見た時には、白色が観察される。
【００１８】
このようなマイクロカプセルが、図１に示すように下面基板１１上に形成された、後述する駆動回路の各出力電極１２上に配置され、マイクロカプセル層が形成される。なお、この時、各マイクロカプセルは、バインダ材１５により、出力電極１２と全面電極１３間に固定される。
【００１９】
また、電気泳動表示装置１０においては、このようなシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のマイクロカプセル２１，２２，２３を、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、行方向に順番に繰り返し並ぶように配置し、３種類のマイクロカプセル各１個ずつの連続した３個のマイクロカプセル２１，２２，２３で、１画素の表示部２０が構成されるものとみなして制御を行う。これにより、各画素あたり、フルカラーでの表示が可能となる。
【００２０】
全面電極１３は、マイクロカプセルの層を挟んで、駆動回路の出力電極１２と対向するように、上面基板１４上に形成された電極である。本実施の形態においては、全面電極１３は、図１（Ｂ）に示すように２次元的に配列されたマイクロカプセルを、全面同一電位で、より具体的には０電位で、覆うように形成された透明電極である。
【００２１】
上面基板１４は、電気泳動表示装置１０の表示面側の基板である。上面基板１４は、全面電極１３とともに透明部材で形成され、これにより、表示面である上面基板１４側より電気泳動表示装置１０を見た時に、マイクロカプセルの状態、すなわち、マイクロカプセルによる所望の絵柄のカラー表示の状態が観察できるようになっている。
【００２２】
次に、このような構成の表示パネル部１０を駆動する駆動回路３０について説明する。
図４は、駆動回路３０の本発明に係わる主要部の構成を示す回路図である。
駆動回路３０は、各マイクロカプセルに対応して設けられるスイッチングセグメント３１_ij（ｉ＝１〜３×Ｉ、ｊ＝１〜Ｊ：Ｉは横方向画素数、Ｊは縦方向画素数）、各行ごとに設けられる３ステート・スイッチング素子３４_j（ｊ＝１〜Ｊ）を有し、さらに、３ステート・スイッチング素子３４_jに＋（正）または−（負）の駆動電圧を供給する＋駆動電圧ラインＬ₁および−駆動電圧ラインＬ₂、列選択ラインＣ_i（ｉ＝１〜Ｉ）、行駆動電圧ラインＳ_j（ｊ＝１〜Ｊ）が図示のごとく接続された構成である。
【００２３】
スイッチングセグメント３１_ijは、前述したように、表示パネル部１０の各マイクロカプセルごとに対応して設けられ、各マイクロカプセルに対して所望の電界を印加するスイッチング回路である。したがって、スイッチングセグメント３１_ijは、行方向（横方向）には画素数Ｉ×３色分、列方向（縦方向）には画素数Ｊ分設けられる。
各スイッチングセグメント３１_ijは、双極性スイッチング素子３２、電圧保持コンデンサ３３および出力電極１２を有する。なお、以降スイッチングセグメント３１_ijの内部の構成部を指示する際には、そのスイッチングセグメント３１_ijの位置を識別するための指標ｉｊの記載は省略する。
【００２４】
双極性スイッチング素子３２は、行駆動電圧ラインＳ_jにより印加されている駆動電圧を電圧保持コンデンサ３３に対して印加するか否かを選択するための素子であり、列選択ラインＣ_iによりスイッチングされる。すなわち、ｉ番目の列が選択されて列選択ラインＣ_iがオンにされている時には、行駆動電圧ラインＳ_jと電圧保持コンデンサ３３の一方の端子が導通状態となり、その時に行駆動電圧ラインＳ_jに印加されている電圧が出力電極１２および電圧保持コンデンサ３３に印加される。
【００２５】
電圧保持コンデンサ３３は、前述したように、列選択ラインＣ_iにより選択され、行駆動電圧ラインＳ_jおよび双極性スイッチング素子３２を介して印加されるそのスイッチングセグメント３１_ijに対する電圧を保持する。なお、電圧保持コンデンサ３３の充電時間は、数百μｓｅｃ〜数ｍｓｅｃ程度である。
【００２６】
出力電極１２は、スイッチングセグメント３１_ijに対して設置されたマイクロカプセルに対して、実際に電界を印加するための電極であり、前述したように表示パネル部１０の下面基板１１の上面に、全面電極１３と対向し、マイクロカプセルと接触するように形成される。
【００２７】
３ステート・スイッチング素子３４_jは、各行ごとに設けられ、その行の列選択ラインＣ_iにより選択されている列のスイッチングセグメント３１_ijに対して印加する駆動電圧を出力する素子である。３ステート・スイッチング素子３４_jは、＋駆動電圧ラインＬ₁および−駆動電圧ラインＬ₂より駆動電圧を獲得して、表示画像の信号に基づいて、行駆動電圧ラインＳ_jを＋電位、−電位、または、ハイインピーダンス状態のいずれかの状態にする。
【００２８】
このような構成の駆動回路３０においては、列ごとの逐次選択方式（列スキャニング方式）により表示制御を行う。
すなわち、まず、１列目の各行のセグメント３１_1jに印加したい駆動電圧を、行ごとに設けられた３ステート・スイッチング素子を介して各行の行駆動電圧ラインＳ_jに供給する。
続いて、１列目の列選択ラインＣ₁をオンすることにより、その列の全双極性スイッチング素子３２を同時に導通させ、各スイッチングセグメント３１_1jの出力電極１２および電圧保持コンデンサ３３に駆動電圧を印加する。これにより、１列目の各スイッチングセグメント３１_1jの出力電極１２から対応するマイクロカプセルに対して、各々行駆動電圧ラインＳ_jの電位に基づく所定の電界が印加される。
【００２９】
そして、電圧保持コンデンサ３３への所定量の充電が終了する所定の時間経過したら、列選択ラインＣ₁をＯＦＦする。これにより、双極性スイッチング素子３２の導通状態は解除され、列選択ラインＣ₁から出力電極１２に対する電圧の印加は行われなくなるが、電圧保持コンデンサ３３が充電されていた電荷の放電を開始するので、列選択ラインＣ₁により印加されていたのと同極性の電圧が出力電極１２に印加され続ける。この電圧保持コンデンサ３３からの出力電極１２に対する電圧の印加は、電圧保持コンデンサ３３に充電されている電荷が全て放電されるまで行われる。
【００３０】
１列目のスイッチングセグメント３１_1jに対する駆動が終了したら、次に、２列目の各行のセグメント３１_2jに印加したい駆動電圧を、行ごとの３ステート・スイッチング素子を介して各行の行駆動電圧ラインＳ_jに供給し、２列目の列選択ラインＣ₂をオンする。その結果、２列目のスイッチングセグメント３１_2jの全双極性スイッチング素子３２が同時に導通され、各スイッチングセグメント３１_2jの出力電極１２および電圧保持コンデンサ３３に駆動電圧が印加される。そして、所定の時間経過後、列選択ラインＣ₂をＯＦＦすると、以降は、電圧保持コンデンサ３３に充電されている電荷が全て放電されるまで、電圧保持コンデンサ３３から出力電極１２に対する電圧の印加が行われる。
【００３１】
以後同様に、ｉ列目の各行のスイッチングセグメント３１_ijに印加したい駆動電圧を、行ごとの３ステート・スイッチング素子３４_jを介して各行の行駆動電圧ラインＳ_jに供給し、ｉ列目の列選択ラインＣ_iをオンする。その結果、ｉ列目のスイッチングセグメント３１_ijの全双極性スイッチング素子３２が同時に導通され、各スイッチングセグメント３１_ijの出力電極１２および電圧保持コンデンサ３３に駆動電圧が印加され、列選択ラインＣ_iのＯＦＦ後も、電圧保持コンデンサ３３に充電されている電荷が全て放電されるまで、電圧保持コンデンサ３３から出力電極１２に対して電圧の印加が行われる。
このようにして、３×Ｉ列の全てのスイッチングセグメント３１_ijに対して列ごとに駆動電圧が印加されたら、１画面の表示画像の更新が終了する。
【００３２】
次に、前述したような構成の本実施の形態の電気泳動表示装置の表示パネル部１０の製造方法について説明する。
まず、シアン、マゼンタ、イエローの３色の分散媒と、白色顔料粒子を用いて３種類の分散液を作成する。
次に、それら３種類の分散液をそれぞれ内包する３種類のマイクロカプセルを作成する。
次に、ふるい分け、比重分離法などの任意の方法により、作成したマイクロカプセルの径を揃える。
【００３３】
次に、これら径の揃った３種類のマイクロカプセルを、図１（Ｂ）に示したような配列で、隙間がないように、下面基板１１上に形成された駆動回路の出力電極１２の各分割電極上に順に配置していく。このマイクロカプセルの配置は、たとえばインクジェット方式により１個ずつノズルから駆動回路の出力電極１２の分割電極上に撃ち出すことにより行う。
そして、駆動回路の出力電極１２の形成された下面基板１１上にマイクロカプセル２１，２２，２３を配置したら、このマイクロカプセル２１，２２，２３を挟むように、全面電極１３を形成した上面基板１４を張り合わせる。
これにより、図１に示したような構造の表示パネル部１０が製造できる。
【００３４】
最後に、このような構成の電気泳動表示装置１０の動作とともに、電気泳動表示装置１０においてフルカラー表示を行う方法について図５を参照して説明する。
前述したように、電気泳動表示装置１０においては、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の３色の分散媒を収容している３種類の３個のマイクロカプセルで１画素分の表示部２０を形成しており、これら３色の減色合成により各画素ごとのフルカラーの表示を行う。
【００３５】
たとえば、図５（Ａ）に示すように、３種類のマイクロカプセル中の白色顔料粒子が全て表示面側にある時、すなわち全て白表示の時は、その画素はホワイト表示となる。
また、図５（Ｂ）に示すように、マゼンタおよびイエローのマイクロカプセル２２，２３中の白色顔料粒子が表示面側に移動されて、シアンのマイクロカプル２１中の白色顔料粒子が表示画面側にある時は、そのドットは、マゼンタとイエローの混合色であるレッドを表示する。
また、図５（Ｃ）に示すように、３種類のマイクロカプセル中の白色顔料粒子が全て非表示画面側にある時、そのドットは三原色全ての混合色となるため、ブラック表示となる。
【００３６】
以上説明したように、第１の実施の形態の電気泳動表示装置は、まず、駆動回路３０において、行、列ごとに１本ずつの制御ライン、すなわち行駆動電圧ラインＳ_jおよび列選択ラインＣ_iにより、各スイッチングセグメント３１_ijを制御しており、図７に示した各々２本ずつの制御ラインを必要とした従来の回路と比較して、大幅に回路構成を簡単にすることができる。
また、各スイッチングセグメント３１_ijは、１つの双極性スイッチング素子３２と１つの電圧保持コンデンサ３３により構成されており、同じく図７に示したような４つのトランジスタと２つのコンデンサを有する構成と比較して、大幅に簡単な構成となっている。
したがって、全体の回路構成は従来と比較して極めて簡単になっており、各スイッチングセグメント３１_ijを密に配置させて駆動回路３０を構成することができる。換言すれば、表示パネル部１０の各画素も密に配置することができ、高精細な表示が可能な表示装置を提供することができる。
【００３７】
また、第１の実施の形態の電気泳動表示装置においては、各列ごとのスイッチングセグメント３１_ijに対して、一括的に駆動電圧が印加される上に、各列の列選択ラインＣ_iをオンにする時間は、各列のスイッチングセグメント３１_ijの電圧保持コンデンサ３３を充電するだけの時間でよい。すなわち、前述したように、数百μｓｅｃ〜数ｍｓｅｃ程度でよい。その結果、１画面当りの処理時間が短くなり、高速な画面処理が可能となる。
また、各列ごとの駆動時間以外の時間は、出力電極１２に対して電圧保持コンデンサ３３により電気泳動に必要な電界が保持されるので、コントラストの低下も防ぐことができる。
【００３８】
第２の実施の形態
本発明の電気泳動表示装置の第２の実施の形態について、図６を参照して説明する。
前述したように、電気泳動表示装置においては、駆動電圧をあまりに長時間マイクロカプセルに対して印加し過ぎると、顔料粒子が電極表面へ付着し、コントラストの低下などの表示品質の低下を招く場合がある。そこで、第２の実施の形態として、静止画を十分長い間隔で順に表示する場合など、１つの画像を比較的長時間表示するような電気泳動表示装置に適用して好適な、そのような顔料粒子の付着などを防ぎ、高品質な表示を維持するとのできる電気泳動表示装置について説明する。
【００３９】
第２の実施の形態の電気泳動表示装置も、第１の実施の形態と同じく、マイクロカプセルを用いたフルカラー表示可能な電気泳動表示装置であり、表示パネル部１０の構成、表示パネル部１０の製造方法、表示パネル部１０におけるカラー表示の方法などは、第１の実施の形態のそれと同じである。
しかし、第２の実施の形態の電気泳動表示装置においては、駆動回路の構成が第１の実施の形態とは異なる。したがって、ここでは、第２の実施の形態の駆動回路についてのみ説明する。
【００４０】
図６は、第２の実施の形態の駆動回路３０ｂの構成を示す回路図である。
なお、図６において、第１の実施の形態の駆動回路３０と同一の構成部には同一の符号を付してその説明を省略する。
図示のごとく、第２の実施の形態の駆動回路３０ｂの構成も、基本的には第１の実施の形態の駆動回路３０と同じ構成である。
【００４１】
すなわち、マイクロカプセルに対応して、双極性スイッチング素子３２と電圧保持コンデンサ３３を有するスイッチングセグメント３１_ijが設けられており、行駆動電圧ラインＳ_jを介して駆動電圧が印加された状態で列選択ラインＣ_iがオンされることにより、出力電極１２にその電圧が印加され、また電圧保持コンデンサ３３に充電が行われる。
そして、列選択ラインＣ_iがオフにされた後も、所定の時間電圧保持コンデンサ３３からの放電により出力電極１２に電圧が印加され、電気泳動作用が維持される。
このようにして、各列ごとに順に列選択ラインＣ_iをオンにして、その列の各スイッチングセグメント３１_ijに行駆動電圧ラインＳ_jを介して駆動電圧を印加し、１画面ごとの駆動処理を行う。
【００４２】
第２の実施の形態の駆動回路３０ｂは、このような本発明に係わる基本回路構成に加えて、各スイッチングセグメント３１_ijに放電用スイッチング素子３５を設け、さらに、各列ごとに、その放電用スイッチング素子３５を導通状態にするための列放電駆動ラインＰ_iを設けたものである。
【００４３】
放電用スイッチング素子３５は、行駆動電圧ラインＳ_jからの駆動電圧を取り込むための双極性スイッチング素子３２と同じ、双極性のスイッチング素子で構成され、電圧保持コンデンサ３３と並列に設けられて、電圧保持コンデンサ３３の両端子を導通させるか否かを制御するスイッチである。すなわち、放電用スイッチング素子３５が導通状態にされると、電圧保持コンデンサ３３の両端は短絡状態となり、出力電極１２が０電位となり、スイッチングセグメント３１_ijに対応して配置されているマイクロカプセルに対してなんら電界を印加しない状態となる。なお、放電用スイッチング素子３５が導通されていない時の動作は、第１の実施例の場合と同じである。
【００４４】
列放電駆動ラインＰ_iは、スイッチングセグメント３１_ijの放電用スイッチング素子３５を、列ごとにオンするための制御ラインである。
【００４５】
このような構成の駆動回路３０ｂにおいては、列放電駆動ラインＰ_iがオフにされた状態で、前述した駆動回路３０と同様に、ｉ列目の各行のスイッチングセグメント３１_ijに印加したい駆動電圧を、行ごとの３ステート・スイッチング素子３４_jを介して各行の行駆動電圧ラインＳ_jに供給し、ｉ列目の列選択ラインＣ_iをオンする。その結果、ｉ列目のスイッチングセグメント３１_ijの全双極性スイッチング素子３２が同時に導通され、各スイッチングセグメント３１_ijの出力電極１２および電圧保持コンデンサ３３に駆動電圧が印加される。
【００４６】
画面更新中で、順次列ラインをスキャンしていく際には、この後列選択ラインＣ_iがＯＦＦされた後も、電圧保持コンデンサ３３に充電されている電荷が放電されて、出力電極１２に対して電気泳動に必要な電圧の印加が行われる。
そして、電気泳動作用が完了したら、列放電駆動ラインＰ_iをオンにし、電圧保持コンデンサ３３に充電されている駆動電圧を完全に放電させる。
その結果、画面表示が一応維持された状態で、マイクロカプセルに対しては電界が印加されていない状態となる。したがって、前述したような、長時間の電圧印加による顔料粒子の電極への付着などの現象を防ぐことができる。
【００４７】
このように、第２の実施の形態の電気泳動表示装置においては、電気泳動作用が終了したら、各スイッチングセグメント３１_ij内のコンデンサに充電されている駆動用電圧を放電して、マイクロカプセルに対してなんら電界がかからないようにしている。したがって、顔料粒子の電極への付着などによる、コントラストの低下などの、表示品質を低下を防ぐことができる。
なお、第１の実施の形態の駆動回路３０と比較すると、各列ごとに列放電駆動ラインＰ_iが、各セグメントごとに放電用スイッチング素子３５が設けられたので、回路規模は多少増大するが、図７に例示したような従来の駆動回路の回路構成と比較すれば、まだ十分簡単な構成である。したがって、前述した第１の実施の形態の駆動回路３０の効果は、そのままこの第２の実施の形態においても主張することのできるところである。
【００４８】
変形例
なお、本発明の電気泳動表示装置は、本実施の形態に限られるものではなく、任意好適な種々の改変が可能である。
たとえば、前述した第１および第２の実施の形態においては、いずれもマイクロカプセルを用いた電気泳動表示装置を例示したが、本発明は、マイクロカプセルを用いなくとも、たとえば、基板間に形成した間隙に分散媒および顔料粒子を封入したような構成の電気泳動表示装置など、任意の構成の電気泳動表示装置に対して適用可能である。
【００４９】
また、前述した各実施の形態では、分散媒の色は、減色混合三原色である、シアン、マゼンタおよびイエローの３種類としたが、加色混合三原色である、レッド、グリーンおよびブルーの３種類を用いてもよい。また、その他の任意の色の組み合わせを用いてよい。
また、帯電顔料粒子の色は白であったが、たとえば分散媒の色に加色混合三原色を用いる際には、帯電顔料粒子の色を黒にするのが好適であり、そのようにしてもよい。帯電顔料粒子の色も、任意に決定してよい。
【００５０】
また、本実施の形態において三原色の３種類のマイクロカプセルの２次元的配列は、図１（Ｂ）に示すように、同じ色が列方向に一列につながるようなストライプ配列の場合を例示した。しかし、この３種類のマイクロカプセルの配置も、本実施の形態に限られるものではない。たとえば、マイクロカプセルは縦横に整然と配列しているものの、その種類が縦方向にも横方向にも順に変わるような、いわゆるモザイク配列にしてもよい。また、マイクロカプセル自体が行によって互い違いになるようないわゆる三角形配列にしてもよい。
【００５１】
また、１画素の構成も、本実施の形態のように、一列に連なった３個のマイクロカプセルで規定してもよいし、たとえば、いずれかの色のマイクロカプセルを２個有するような４個のマイクロカプセルを、２×２に配置したような構成で規定してもよく、任意に決定してよい。
また、フルカラー表示可能な電気泳動表示装置に限られるものではなく、１画素ごとに１つのマイクロカプセルが設けられているような、モノクロ表示用の電気泳動表示装置に対しても適用可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電気泳動表示装置の駆動回路の構成を大幅に簡単にすることができる。そしてその結果、微細なセグメント構成が可能となり、高精細な電気泳動表示装置やフルカラーの電気泳動表示装置を提供することができる。
また、電気泳動が完了した後の不必要な電圧印加を排除すうことができるので、コントラストの低下を防ぎ、高品質な表示を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態の電気泳動表示装置の表示パネル部の構成を示す図であり、（Ａ）はその構造を示すための断面図、（Ｂ）はマイクロカプセルの配列を模式的に示すための上面図である。
【図２】図２は、３種類のマイクロカプセルの構成を示す図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各々シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）イエロー（Ｙ）のマイクロカプセルを示す図である。
【図３】図３は、図２（Ａ）に示したシアン（Ｃ）のマイクロカプセルに対して、外部から電界を印加した時の状態を示す図であり、（Ａ），（Ｂ）は各々、印加される電界の方向によるマイクロカプセルの内部状態を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の電気泳動表示装置の駆動回路の構成を示す回路図である。
【図５】図５は、図１に示した電気泳動表示装置の各画素を構成する３個のマイクロカプセルの動作状態を示す図であり、（Ａ）はホワイトを表示している時の状態を示す図であり、（Ｂ）はレッドを表示している時の状態を示す図であり、（Ｃ）はブラックを表示している時の状態を示す図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態の電気泳動表示装置の駆動回路の構成を示す回路図である。
【図７】図７は、従来の電気泳動表示装置の駆動回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１０…電気泳動表示装置の表示パネル部
１１…下面基板
１２…駆動回路の出力電極
１３…全面電極
１４…上面基板
１５…バインダ材
２０…画素表示部
２１，シアン（Ｃ）のマイクロカプセル
２２…マゼンタ（Ｍ）のマイクロカプセル
２３…イエロー（Ｙ）のマイクロカプセル
２４，２５，２６…分散媒
２７…白色顔料粒子
３０…駆動回路
３１…スイッチングセグメント
３２…双極性スイッチング素子
３３…電圧保持コンデンサ
３４…３ステート・スイッチング素子
３５…放電用スイッチング素子

Claims

電気泳動表示装置であって、
分散媒と電気泳動粒子とが封入された平板形状の表示パネル部と、
前記表示パネル部の各発色単位領域ごとに設けられ、当該発色単位領域に対して所望の電界を印加する複数の電界印加手段であって、前記電界を印加するための電極と、入力される制御信号に基づいて、入力される駆動電圧を前記電極に印加する駆動用スイッチング素子と、前記駆動用スイッチング素子を介して前記電極に印加される電圧が同時に印加されて充電される容量素子とを有する複数の電界印加手段と、
前記複数の電界印加手段の所定の複数の電界印加手段を順に選択し、当該選択した電界印加手段に前記制御信号を入力する制御信号入力手段と、
表示画像信号に基づいて前記電界印加手段に対して正の電位、負の電位、ハイインピーダンス状態のいずれかの駆動電圧を印加する３ステート・スイッチング素子を含む、駆動電圧印加手段と、
を有し、
前記複数の電界印加手段各々は、入力される放電制御信号に基づいて前記容量素子に充電されている電荷を放電させる放電用スイッチング素子であって、前記電気泳動粒子の移動が完了した時点でオンされる放電用スイッチング素子をさらに有し、
当該電気泳動表示装置は、前記複数の電界印加手段の所定の複数の電界印加手段を順に選択し、前記放電制御信号を入力する放電制御信号入力手段をさらに有する、
電気泳動表示装置。
前記駆動用スイッチング素子は双極性スイッチング素子である、
請求項１に記載の電気泳動表示装置。
前記放電用スイッチング素子は双極性スイッチング素子である、
請求項１に記載の電気泳動表示装置。
前記複数の電界印加手段各々に設けられた前記各放電用スイッチング素子はそれぞれが、当該電気泳動表示装置の列ごとにオンされる、
請求項３に記載の電気泳動表示装置。