JP5019177B2

JP5019177B2 - 電気泳動表示装置、電子機器、および電気泳動表示装置の駆動方法

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Publication number: JP5019177B2
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Inventors: 壮一守谷; 勉宮本
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Description

本発明は、電気泳動表示装置、電子機器、および電気泳動表示装置の駆動方法に関するものである。

電気泳動表示装置は、少なくとも一方が透明な一組の対向電極板間に、１つ又は複数の種類の電気泳動粒子と電気泳動分散媒とを含む電気泳動分散液を封止することにより構成される。２つの電極間に電圧を印加することにより電気泳動粒子が電気泳動分散媒中を移動し、その分布が変わることにより光学的反射特性が変化して情報の表示が可能となる。このとき、一方の側の電極を複数に分割された画素電極によって構成しておけば、各々の画素電極の電位を制御することにより、画素毎の粒子の分布に違いが生じ、画像を形成することができる。

画素電極には、スイッチング素子としてＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が接続されている。このＴＦＴのゲート電極に所定の電圧が印加されることによりＴＦＴがオン状態となってドレイン電流が流れ、接続された画素電極に画像信号が供給される。なお、ＴＦＴとしては、柔軟性や軽量性に優れ、コスト低減も可能な有機トランジスタを用いることが提案されている。

特許文献１には、電子インクを用いたアクティブマトリクス型の電気泳動表示装置が開示されている。特許文献１に開示された電気泳動表示装置は、表示内容の変更を行う際、すべての画素電極を同じ電位にした上で、共通電極と画素電極の間に電圧を印加することにより、それまで表示していた内容を表示領域全体にわたって消去し、その後新たな表示内容を表示させるという駆動方法を採用している。

特開２００２−１４９１１５号公報 "Bias-induced threshold voltages shifts in thin-film organic transistors" H.L. Gomes, P. Stallinga, et.al., APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol.84, No.16, 19 APRIL 2004, p3184-p3186 "Light-induced bias stress reversal in polyfluorene thin-film transistors" A. Salleo, R.A. Street, JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, Vol.94, No.1, 1 JULY 2003, p471-p479

ＴＦＴをオン状態にする際、例えばＰ型トランジスタであれば負電圧、Ｎ型トランジスタであれば正電圧を印加することになるが、トランジスタの構造上、Ｐ型トランジスタのゲート電極に負バイアス電圧、Ｎ型トランジスタに正バイアスの電圧をかけると、半導体表面にキャリアがトラップされる現象が発生することが知られている。このようなキャリアのトラップは、トランジスタのオン状態とオフ状態の境界となる閾値電圧や、オン状態でのドレイン電流の変動につながり、ひいては電気泳動表示装置のコントラスト低下を招いたり、場合によっては動作しなくなるなどの問題が発生する。特に有機トランジスタではこのキャリアトラップによる特性劣化の問題が顕著である。なお、このような有機トランジスタにおける閾値の変動の問題は、非特許文献１や非特許文献２にも開示されている。

そこで、本発明の目的の一つは、スイッチング素子として用いられるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することである。

本発明に係る電気泳動表示装置は、共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタと、前記画素電極及び前記共通電極に供給する電位信号を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する制御部とを備え、前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、前記制御部は、前記電気泳動粒子を移動させるための制御を行う第１の期間と、前記第１の期間の後、前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の期間を設け、前記第２の期間において、前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに低電位信号を供給すると共に、前記共通電極に低電位信号を供給し、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに高電位信号を供給すると共に、前記共通電極に高電位信号を供給することを特徴とする。

本発明によれば、スイッチングトランジスタが負電圧でオン状態になる場合には、第２の期間において、スイッチングトランジスタをオフ状態にすると共に、データ信号を低電位とし、また電気泳動素子の放電現象を利用して、共通電極に低電位の電圧を印加することにより、画素電極の電位も低電位になるようにした。これにより、全ての画素についてスイッチングトランジスタのゲート電極が高電位、ソース電極およびドレイン電極が低電位となり、スイッチングトランジスタのゲート電極には正バイアス電圧がかかることになる。これにより、第１の期間にゲート電極に負バイアスの電圧がかかることにより発生した特性劣化を第２の期間で回復し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。

同様に、スイッチングトランジスタが正電圧でオン状態になる場合には、第２の期間において、スイッチングトランジスタをオフ状態にすると共に、データ信号を高電位とし、また電気泳動素子の放電現象を利用して、共通電極に高電位の電圧を印加することにより、画素電極の電位も高電位になるようにした。これにより、全ての画素についてスイッチングトランジスタのゲート電極が低電位、ソース電極およびドレイン電極が高電位となり、スイッチングトランジスタのゲート電極には負バイアス電圧がかかることになる。これにより、第１の期間にゲート電極に正バイアスの電圧がかかることにより発生した特性劣化を第２の期間で回復し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。

また、前記第１の期間には、画像書き込み期間とリセット期間が含まれることが望ましい。
画像書き込み期間及びリセット期間は、電気泳動粒子を移動させるために比較的長い時間スイッチングトランジスタをオン状態にするため、これらの期間の後に第２の期間を設けることにより、より効果的にスイッチングトランジスタの特性劣化を回復することができる。

また、前記第２の期間は、前記画素電極が前記共通電極と同電位となるまでの期間とすることができる。なお、画素電極が低電位になるのにかかる時間は電気泳動素子のインピーダンスによって決まる。

また、前記制御部は、前記第２の期間を一定時間間隔で定期的に設けるようにしてもよい。
また、前記制御部は、前記第２の期間に、前記共通電極と前記信号線を短絡させるようにしてもよい。
これにより、簡易な方法で共通電極の電位を変化させることができる。

また、前記制御部は、前記第２の期間において、前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、少なくとも、前記ゲート電極に印加する電位を前記第２の電位よりも大きい第３の電位とすること、および前記信号線及び前記共通電極に印加する電位を前記低電位信号よりも小さい第４の電位とすること、のいずれか一方を行い、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、少なくとも、前記ゲート電極に印加する電位を前記第２の電位よりも小さい第５の電位とすること、および前記信号線及び前記共通電極に印加する電位を前記高電位信号よりも大きい第６の電位とすること、のいずれか一方を行うようにしてもよい。
これにより、第２の期間においてより大きな正バイアスまたは負バイアスの電圧がスイッチングトランジスタのゲート電極にかかることになり、より高い特性劣化の回復効果が得られる。

また、前記スイッチングトランジスタは、例えば有機薄膜トランジスタとすることができる。
有機薄膜トランジスタはキャリアトラップによる特性劣化の問題が特に顕著であるため、より効果的に電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。

本発明に係る電子機器は、上述した電気泳動表示装置を表示部として備えるあらゆる機器を含むもので、ディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ブック、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等を含む。また、「機器」という概念からはずれるもの、例えば可撓性のある紙状／フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも含む。

本発明に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部と、信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタとを備え、前記画素電極及び前記共通電極に供給する電位信号を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記電気泳動粒子を移動させるための制御を行う第１の工程と、前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の工程を備え、前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、前記第２の工程において、前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに低電位信号を供給すると共に、前記共通電極に低電位信号を供給し、前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに高電位信号を供給すると共に、前記共通電極に高電位信号を供給することを特徴とする。

本発明によれば、スイッチングトランジスタが負電圧でオン状態になる場合には、第２の工程において、スイッチングトランジスタをオフ状態にすると共に、データ信号を低電位とし、また電気泳動素子の放電現象を利用して、共通電極に低電位の電圧を印加することにより、画素電極の電位も低電位になるようにした。これにより、全ての画素についてスイッチングトランジスタのゲート電極が高電位、ソース電極およびドレイン電極が低電位となり、スイッチングトランジスタのゲート電極には正バイアス電圧がかかることになる。これにより、第１の工程でゲート電極に負バイアスの電圧がかかることにより発生した特性劣化を第２の工程で回復し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。

同様に、スイッチングトランジスタが正電圧でオン状態になる場合には、第２の工程において、スイッチングトランジスタをオフ状態にすると共に、データ信号を高電位とし、また電気泳動素子の放電現象を利用して、共通電極に高電位の電圧を印加することにより、画素電極の電位も高電位になるようにした。これにより、全ての画素についてスイッチングトランジスタのゲート電極が低電位、ソース電極およびドレイン電極が高電位となり、スイッチングトランジスタのゲート電極には負バイアス電圧がかかることになる。これにより、第１の工程でゲート電極に正バイアスの電圧がかかることにより発生した特性劣化を第２の工程で回復し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による電気泳動表示装置１０の電気的な全体構成を示す図である。電気泳動表示パネルＡ（表示部）は複数の画素から構成されており、これらの画素は、後述するスイッチング素子としてのＴＦＴ１０３や、このＴＦＴ１０３に接続された画素電極１０４を含んで構成されている。一方、素子基板１００の周辺領域には、走査線駆動回路１３０やデータ線駆動回路１４０が形成されている。また、素子基板１００の電気泳動表示パネルＡには、図示のＸ方向に沿って平行に複数本の走査線１０１が形成されている。また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本のデータ線１０２が形成されている。そして、各画素は走査線１０１とデータ線１０２との交差に対応してマトリクス状に配列されている。

電気泳動表示装置１０の周辺回路には、コントローラ（制御部）３００が設けられている。このコントローラ３００は画像信号処理回路およびタイミングジェネレータを含んでいる。ここで、画像信号処理回路は、画像データ及び対向電極制御信号を生成し、それぞれデータ線駆動回路１４０及び対向電極変調回路１５０に入力する。対向電極変調回路１５０は画素の共通電極及び保持容量の対向電極にそれぞれバイアス信号Ｖcom及び電源電圧Ｖsを供給する。例えば、正又は負の所定のレベルのバイアス信号Ｖcom（リセット信号）によって画像のリセットが設定される。リセット信号は、データ線駆動回路１４０が画像データを出力する前の所定期間に出力される。リセットは、分散媒中を泳動している電気泳動粒子を画素電極又は共通電極に引き寄せ、空間的な状態を初期化するために用いられる。また、タイミングジェネレータは、リセット設定や画像データが画像信号処理回路から出力されるときに、走査線駆動回路１３０やデータ線駆動回路１４０を制御するための各種タイミング信号を生成する。

図２は、電気泳動表示装置１０の各画素の構造を示す図である。ｉ行、ｊ列目の画素（ｉ，ｊ）はＴＦＴ１０３、画素電極１０４及び保持容量Ｃｓを含んで構成されている。ここでは、ＴＦＴ１０３はＰ型の有機トランジスタである。ＴＦＴ１０３のゲート端子が走査線１０１に接続され、そのソース端子がデータ線１０２に接続されている。さらに、ＴＦＴ１０３のドレイン端子が画素電極１０４及び保持容量Ｃｓに接続されている。保持容量ＣｓはＴＦＴ１０３によって画素電極１０４に印加された電圧を保持する。画素は、画素電極１０４と共通電極Ｃｏｍとの間に電気泳動層を挟持して構成されているので、電極面積、電極間の距離、および電気泳動層の誘電率に応じた画素容量Ｃepdを形成している。共通電極Ｃｏｍは配線２０１を介して対向電極変調回路１５０に接続されている。また、保持容量Ｃｓの他方は保持容量線１０６に接続されている。保持容量線１０６は対向電極変調回路１５０で電源Ｖｓに接続されている。

電気泳動粒子は、電気泳動分散媒中で電位差による電気泳動を行って所望の電極側に移動する性質を有する粒子（高分子あるいはコロイド）である。例えば、アニリンブラックやカーボンブラック等の黒色顔料、二酸化チタンや亜鉛華、三酸化アンチモン、酸化アルミニウム等の白色顔料、モノアゾやジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノンや黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、キナクリドンレッドやクロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルーやインダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等である。

このような電気泳動表示装置１０の駆動について、まず、リセット動作について説明する。リセットタイミングにおいて、走査線駆動回路１３０が全走査線１０１に対して選択信号を出力する。ここでは、スイッチングトランジスタがＰ型なので、選択信号は低電位信号となる。全走査線信号がアクティブになると、これら走査線１０１に接続される全ての画素に接続されるＴＦＴ１０３がオン状態となる。このときデータ線駆動回路１４０は、全データ線に対して高電位、若しくは低電位を出力する。この信号は、全ての画素電極に対して供給される。また、対向電極変調回路１５０は共通電極Ｃｏｍに対し、全データ線に高電位が供給されている時は低電位を、全データ線に低電位が供給されている時は高電位の信号を供給する。このとき、全ての画素の画素電極と共通電極の間には同様の電位差が与えられるので、表示部全体が同一の階調になる。

次に、画像の書き込み動作について説明する。画像書き込み動作時は、走査線駆動回路１３０は走査線１０１に順次選択信号を供給する。ｊ番目の走査線１０１に選択信号が供給され選択状態となると、この走査線１０１に接続されたＴＦＴ１０３がオン状態になる。このとき、走査線選択に同期してデータ線駆動回路１４０から供給されるデータ信号Ｘｉ（画像信号）が画素電極１０４に書き込まれる。このとき、データ信号Ｘｉの電圧レベルで保持容量Ｃｓも充電され、ＴＦＴ１０３の遮断後も画素（画素電極と共通電極）の電荷保持を図り、電気泳動粒子による画像の維持を図る。各画素がデータ信号の電圧レベルに応じた表示を行うことによって画像が表示される。

次に、図３〜図５を用いて電気泳動表示装置１０の表示画像変更時の詳しい動作について説明する。図３は、電気泳動表示装置１０の表示部の状態を表す図、図４は、共通電極Ｃｏｍ、画素電極１０４、データ信号、およびゲート電極へ印加される電圧を表す図、図５は、電気泳動表示装置１０の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。ここで、電気泳動粒子は、負に帯電した白い電気泳動粒子と、正に帯電した黒い電気泳動粒子を含むものとする。

まず、図３（ａ）は、電気泳動表示装置１０の表示部に、白の背景上に黒で「Ａ」の文字が表示された状態を表している。ここで「Ａ」の文字の領域を領域ａ、それ以外の背景の領域を領域ｂとする。「Ａ」が表示される直前には表示部全体が白表示になっている。「Ａ」書き込み時には、図４の（ａ）の期間（第１の期間）に示すように共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加される。また、領域ａに対応する画素電極１０４にのみ高電位の電圧が印加され、背景の領域ｂに対応する画素電極１０４には低電位の電圧が印加される。これにより、図５（ａ）に示すように領域ａにおいてのみ正に帯電した黒い電気泳動粒子が共通電極Ｃｏｍ側に、負に帯電した白い電気泳動粒子が画素電極１０４側に移動し、「Ａ」の文字が表示される。
なお、図３（ａ）における領域ｂと、図３（ｃ）における領域ｂとは、厳密には異なる領域も含んでいるが、説明を簡単にするために、文字領域以外の同一電位が印加される背景領域という意味合いで同一の符号を附して説明している。

次に、図４に示す（ａ’）の期間（第２の期間）では、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になる。さらに、共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加され、各画素のデータ線１０２からＴＦＴ１０３に低電位のデータ信号が供給される。図に示すように、期間ａ’において、領域ａの画素電極１０４の電位は、高電位から低電位に変化する。以下、図６を用いて期間ａ’における画素電極１０４の電位の変化について説明する。

図６は、電気泳動素子の等価回路である。図に示すように、電気泳動素子は、画素容量Ｃｅｐｄと抵抗Ｒｅｐｄを並列接続した回路と等価と考えることができる。このような回路では、ＴＦＴ１０３がオフ状態になると、画素容量Ｃｅｐｄの充電電流が供給されず、画素容量Ｃｅｐｄからの放電電流が抵抗Ｒｅｐｄに流れる。よって、共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧が印加されると、一定時間後に画素電極１０４の電位も共通電極Ｃｏｍと等しく低電位になる。画素電極１０４が低電位になるのにかかる時間は電気泳動素子のインピーダンスによって決まる。

以上のことから、期間ａ’においては、全ての画素についてＴＦＴ１０３のゲート電極が高電位、ソース電極、ドレイン電極がそれぞれ低電位となり、ＴＦＴ１０３のゲート電極には正バイアス電圧がかかることになる。このため、期間ａに印加された負バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。

次に、図３（ｂ）はリセット期間の状態を表しており、表示画像を変更する前に表示部全体を白表示にして画像を消去している。リセット期間では、図４（ｂ）の期間（第１の期間）に示すように共通電極Ｃｏｍに高電位の電圧を印加する。また、全てのＴＦＴ１０３のゲート電極に低電位を印加してオンするとともに、全ての画素電極１０４に低電位の電圧を印加する。
これにより、図５（ｂ）に示すように領域ａで黒い電気泳動粒子が画素電極１０４側に移動し、表示部全体が白になる。

図４に示すように、リセット期間（ｂ）の後にも、（ｂ’）の期間（第２の期間）が設けられており、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になる。さらに、共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加され、各画素のデータ線１０２からＴＦＴ１０３に低電位のデータ信号が供給される。

次に、図３（ｃ）は、表示部に、白の背景上に黒で「Ｂ」の文字が表示されている。ここで「Ｂ」の文字の領域を領域ｃとする。「Ｂ」書き込み時には、図４（ｃ）の期間（第１の期間）に示すように共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加される。また、領域ｃに対応する画素電極１０４に高電位の電圧が印加され、それ以外の領域に対応する画素電極１０４には低電位の電圧が印加される。これにより、図５（ｃ）に示すように領域ｃにおいてのみ正に帯電した黒い電気泳動粒子が共通電極Ｃｏｍ側に移動し、「Ｂ」の文字が表示される。

そして図４に示すように、期間（ｃ）の後にも、（ｃ’）の期間（第２の期間）が設けられており、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になる。さらに、共通電極Ｃｏｍには低電位の電圧が印加され、各画素のデータ線１０２からＴＦＴ１０３に低電位のデータ信号が供給される。これにより、期間ｃ’において、領域ｃの画素電極１０４の電位が、高電位から低電位に変化する。

以上のように、本実施形態では、画像書き込み期間およびリセット期間の後、ＴＦＴ１０３をオフ状態にすると共に、各画素のデータ信号を低電位とし、また共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧を印加することにより画素電極１０４の電位も低電位になるようにした。これにより、全ての画素についてＴＦＴ１０３のゲート電極が高電位、ソース電極およびドレイン電極が低電位となり、ＴＦＴ１０３のゲート電極には正バイアス電圧がかかることになる。上述したように、Ｐ型トランジスタのゲート電極に負バイアス電圧をかけるとキャリアトラップによる特性劣化が生じる。本実施形態によれば、リセット期間ｂ及び画像書き込み期間ａ，ｃにおいてＴＦＴ１０３のゲート電極に負バイアスの電圧がかかった後に、正バイアスの電圧をかける回復期間ａ’，ｂ’，ｃ’を設けるようにしたので、キャリアトラップによるトランジスタの特性劣化を抑制し、電気泳動表示装置の表示品質を維持することができる。

また、図３〜図５に示す上記の例ではリセット期間に表示部全体を白表示にしているが、図７〜図９に示すようにリセット期間において表示部全体を黒表示にする方法もある。図に示すようにリセット期間（ｂ）における動作のみが図３〜図５に示す例と異なっている。図７（ｂ）に示すように、リセット期間において表示部全体が黒表示になっており、図８に示すように、リセット期間（ｂ）では共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧を印加し、全ての画素電極１０４に高電位の電圧を印加する。これにより、図９（ｂ）に示すように領域ｂ，ｃで白い電気泳動粒子が画素電極側に移動し、表示部全体が黒になる。

この場合においても、図８に示すように、リセット期間（ｂ）（第１の期間）の後には、期間（ｂ’）（第２の期間）が設けられており、各領域のゲート電極に高電位の電圧が印加されＴＦＴ１０３がオフ状態になる。さらに、各画素のデータ線１０２からＴＦＴ１０３に低電位のデータ信号を供給する。また、共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧を印加することにより、各領域の画素電極１０４の電位が高電位から低電位に変化する。これにより、全ての画素についてＴＦＴ１０３のゲート電極が高電位、ソース電極およびドレイン電極が低電位となり、ＴＦＴ１０３のゲート電極には正バイアス電圧がかかることになる。このため、期間ａ、ｂ、ｃに印加された負バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。
なお、図７（ａ）における領域ｂと、図７（ｃ）における領域ｂとは、厳密には異なる領域も含んでいるが、説明を簡単にするために、文字領域以外の同一電位が印加される背景領域という意味合いで同一の符号を附して説明している。

なお、本実施形態では、ＴＦＴ１０３はＰ型の有機トランジスタであるが、ＴＦＴ１０３がＮ型の有機トランジスタであってもよい。この場合には、ＴＦＴ１０３をオン状態にするためにはゲート電極に正電圧を印加するが、Ｎ型トランジスタに正バイアスの電圧をかけるとキャリアトラップによる特性劣化が生じる。よって本実施形態と同様に、リセット期間及び画像書き込み期間の後に、ＴＦＴ１０３に低電位の電圧を印加してオフ状態にすると共に、各画素のデータ信号を高電位とし、また共通電極Ｃｏｍに高電位の電圧を印加することにより画素電極１０４の電位も高電位になるようにする期間を設ける。これにより、全ての画素についてＴＦＴ１０３のゲート電極が低電位、ソース電極およびドレイン電極が高電位となり、ＴＦＴ１０３のゲート電極には負バイアス電圧がかかることになる。このため、リセット期間及び画像書き込み期間に印加された正バイアス電圧による特性劣化を回復することができる。

また、本実施形態では、電気泳動粒子は、負に帯電した白い電気泳動粒子と、正に帯電した黒い電気泳動粒子を含むものとしたが、電気泳動粒子の構成はこれに限られない。例えば、正に帯電した白い電気泳動粒子と負に帯電した黒い電気泳動粒子を含む場合、また、白黒以外のカラー粒子を用いた場合であっても、同様の効果が得られる。

また、実施の形態１では、回復期間（第２の期間）を画像書き込み期間とリセット期間の間に一定時間連続して設けているが、例えば、一定時間間隔で定期的に第２の期間を設けるようにしてもよい。

また、実施の形態１では、回復期間において各画素のデータ信号を低電位とし、共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧を印加したが、例えば、共通電極ＣｏｍとＴＦＴ１０３のソース端子を短絡させることにより、共通電極Ｃｏｍに低電位の電圧を印加することもできる。

また、回復期間において、ＴＦＴ１０３のゲート電極に印加する電圧を、走査信号として予め設定されている信号の電圧よりもより高い電位（第３の電位）としてもよい。または、回復期間において、ＴＦＴ１０３のソース電極に供給する低電位信号及び共通電極Ｃｏｍに印加する低電位の電圧を、データ信号として設定されている信号の電圧よりも低い電位（第４の電位）としてもよい。また、ＴＦＴ１０３のゲート電極に、走査信号として予め設定されている信号の電圧よりも高い電位を印加すると共に、ＴＦＴ１０３のソース電極に供給する低電位信号及び共通電極Ｃｏｍに印加する低電位の電圧を、データ信号として設定されている信号の電圧よりも低い電位としてもよい。これにより、回復期間においてより大きな正バイアスの電圧がＴＦＴ１０３のゲート電極にかかることになり、より高い特性劣化の回復効果が得られる。
なお、ＴＦＴ１０３がＮ型の有機トランジスタの場合には、回復期間において、ＴＦＴ１０３のゲート電極に印加する電圧を、走査信号として予め設定されている信号の電圧よりもより低い電位（第５の電位）としてもよい。または、回復期間において、ＴＦＴ１０３のソース電極に供給する高電位信号及び共通電極Ｃｏｍに印加する高電位の電圧を、データ信号として設定されている信号の電圧よりも高い電位（第６の電位）としてもよい。また、ＴＦＴ１０３のゲート電極に、走査信号として予め設定されている信号の電圧よりも低い電位を印加すると共に、ＴＦＴ１０３のソース電極に供給する高電位信号及び共通電極Ｃｏｍに印加する高電位の電圧を、データ信号として設定されている信号の電圧よりも高い電位としてもよい。これにより、回復期間においてより大きな負バイアスの電圧がＴＦＴ１０３のゲート電極にかかることになり、より高い特性劣化の回復効果が得られる。

電子機器
図１０は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図１０（Ａ）は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック１０００は、ブック形状のフレーム１００１と、このフレーム１００１に対して回動自在に設けられた（開閉可能な）カバー１００２と、操作部１００３と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１００４と、を備えている。

図１０（Ｂ）は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計１１００は、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１１０１を備えている。

図１０（Ｃ）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。この電子ペーパー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部１２０１と、本発明の電気泳動表示装置によって構成された表示部１２０２を備えている。

例えば電子ブックや電子ペーパーなどは、白地の背景上に文字を繰り返し書き込む用途が想定されるため、消去時残像や経時的残像の解消が必要とされる。
なお、本発明の電気泳動表示装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。

図１は、本発明の実施の形態１による電気泳動表示装置の電気的な全体構成を示す図である。図２は、電気泳動表示装置の各画素の構造を示す図である。図３は、実施の形態１による電気泳動表示装置の表示画像変更時の表示部の変化を説明する図である。図４は、実施の形態１による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。図５は、実施の形態１による電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。図６は、電気泳動素子の等価回路である。図７は、実施の形態１の他の例による電気泳動表示装置の表示画像変更時の表示部の変化を説明する図である。図８は、実施の形態１の他の例による電気泳動表示装置の共通電極、画素電極、データ信号、およびゲート電極の電圧を示すタイミングチャートである。図９は、実施の形態１の他の例による電気泳動表示装置の表示画像変更時の動作を模式的に示した図である。図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による電子機器の例を示した図である。

符号の説明

１０電気泳動表示装置、１００素子基板、１０１走査線、１０２データ線、１０３ＴＦＴ、１０４画素電極、１０６保持容量線、１３０走査線駆動回路、１４０データ線駆動回路、１５０対向電極変調回路、２０１配線、３００コントローラ

Claims

共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を備えた電気泳動表示装置であって、
信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタと、
前記画素電極及び前記共通電極に供給する電位信号を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する制御部とを備え、
前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、
前記制御部は、前記電気泳動粒子を移動させるための制御を行う第１の期間と、
前記第１の期間の後、前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の期間を設け、
前記第２の期間において、
前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに低電位信号を供給すると共に、前記共通電極に低電位信号を供給し、
前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに高電位信号を供給すると共に、前記共通電極に高電位信号を供給することを特徴とする電気泳動表示装置。
前記第１の期間には、画像書き込み期間とリセット期間が含まれ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。
前記第２の期間は、前記画素電極が前記共通電極と同電位となるまでの期間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気泳動表示装置。
前記制御部は、
前記第２の期間を一定時間間隔で定期的に設けることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
前記制御部は、
前記第２の期間に、前記共通電極と前記信号線を短絡させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
前記制御部は、
前記第２の期間において、
前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、
少なくとも、前記ゲート電極に印加する電位を前記第２の電位よりも大きい第３の電位とすること、および前記信号線及び前記共通電極に印加する電位を前記低電位信号よりも小さい第４の電位とすること、のいずれか一方を行い、
前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、
少なくとも、前記ゲート電極に印加する電位を前記第２の電位よりも小さい第５の電位とすること、および前記信号線及び前記共通電極に印加する電位を前記高電位信号よりも大きい第６の電位とすること、のいずれか一方を行うこと、を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
前記スイッチングトランジスタは有機薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
請求項１から請求項７のいずれかに記載の電気泳動表示装置を備えた電子機器。
共通電極と複数の画素電極との間に、電気泳動粒子を含む分散系を有する電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部と、信号線から供給される低電位信号または高電位信号を画素電極に供給するスイッチングトランジスタとを備え、前記画素電極及び前記共通電極に供給する電位信号を制御することにより、前記電気泳動粒子を移動させて画像を形成する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記電気泳動粒子を移動させるための制御を行う第１の工程と、
前記スイッチングトランジスタをオフ状態にする第２の工程を備え、
前記スイッチングトランジスタは、ゲート電極に第１の電位が供給された際にオン状態になり、第２の電位が供給された際にオフ状態になり、
前記第２の工程において、
前記第１の電位が前記第２の電位より小さい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに低電位信号を供給すると共に、前記共通電極に低電位信号を供給し、
前記第１の電位が前記第２の電位より大きい場合には、前記信号線から前記スイッチングトランジスタに高電位信号を供給すると共に、前記共通電極に高電位信号を供給する、ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。