JP5830276B2

JP5830276B2 - 表示装置

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Publication number: JP5830276B2
Application number: JP2011136114A
Authority: JP
Inventors: 木村　肇; 肇木村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-06-20
Also published as: US20110316820A1; KR20120000512A; US9159275B2; KR20180059735A; JP2012027457A; KR101863032B1; KR101993592B1

Description

技術分野は、表示装置及びその駆動方法に関する。また、表示装置の作製方法に関する。

近年、デジタル化技術の進歩に伴い、新聞、雑誌などの文字情報や画像情報を電子データとして提供できるようになっている。この種の電子データは、一般に、テレビ、パーソナルコンピュータ、または携帯型電子端末などが備える表示装置に表示されることで、その内容が閲覧される。

そして、紙面と同等の高い視認性を有する表示装置として、電子インクを用いたものが開発されている。電子インクを用いた表示装置としては、例えば、画素電極と対向電極との間にマイクロカプセルを有するものが挙げられる。２つの電極間に電圧を印加し、マイクロカプセル中に存在する着色された粒子を電界方向に移動させることで、表示を行うものである（特許文献１参照）。

特開２００８−２７６１５３

しかし、特許文献１では、表示画像を切り替える際に、残像が生じるという問題があった。

その原因の一つとして、図１１に示すように、表示素子５００１において、画素電極５００３と対向電極５００５の垂直方向のみに電界が印加され、粒子５００７の移動が垂直方向のみに限定されることが挙げられる。その結果、粒子５００７の凝集が起こり、残像が生じてしまう。

上記問題に鑑み、残像の低減をはじめとする表示装置の諸性能を向上させることを課題の一とする。

本明細書で開示する表示装置は、帯電物質に電界を印加することで表示を行う装置である。複数の画素を有し、該画素の初期化を行う期間において、隣接する画素電極に、異なる電位を印加する機能（処理モードともいう）を有する。それにより、帯電物質は、画素電極の垂直方向だけでなく、平行方向（画素電極の端面方向とも呼ぶ）にも電界が印加され、凝集が低減される。なお、垂直方向及び平行方向とは、それぞれ画素電極の上面に対して垂直及び平行な方向を指す。

本発明の一態様は、複数の画素を有し、該複数の画素は、画素電極、対向電極、及び画素電極と対向電極との間に設けられた帯電層（帯電物質を有する層とも呼ぶ）を有する表示素子を有し、複数の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と該一の画素電極に隣接する画素電極とに、異なる電位を入力する機能を有する表示装置である。

本発明の他の一態様は、複数の画素を有し、該複数の画素は、画素電極、対向電極、及び画素電極と対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、複数の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と該一の画素電極に隣接する画素電極とに、異なる電位を入力した後、一の画素電極と該一の画素電極に隣接する画素電極との電位の大小関係を反転させる機能を有する表示装置である。

本発明の他の一態様は、複数の画素を有し、該複数の画素は、画素電極、対向電極、及び画素電極と対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、複数の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と該一の画素電極に隣接する画素電極とに、対向電極の電位を基準として、極性の異なる電位を入力する機能を有する表示装置である。

本発明の他の一態様は、複数の画素を有し、該複数の画素は、画素電極、対向電極、及び画素電極と対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、複数の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と該一の画素電極に隣接する画素電極とに、対向電極の電位を基準として、極性の異なる電位を入力した後、一の画素電極と該一の画素電極に隣接する画素電極との電位を、対向電極の電位を基準として、極性を反転させる機能を有する表示装置である。

本発明の他の一態様は、複数の画素を有し、該複数の画素は、画素電極、対向電極、及び画素電極と対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、複数の画素の初期化を行う期間において、ドット反転及びライン反転を組み合わせて初期化を行う機能を有する表示装置である。

本発明の他の一態様は、複数の画素を有し、該複数の画素は、画素電極、対向電極、及び画素電極と対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、複数の画素の初期化を行う期間において、ドット反転、ライン反転、全面を黒画像とする処理、及び全面を白画像とする処理を組み合わせて初期化を行う機能を有する表示装置である。なお、本明細書では、初期化や反転を行う機能を、処理モードともよぶ。

残像の低減など表示装置の性能を向上させることができる。

表示装置の構造の一例を示す図。表示装置の駆動方法の一例を示す図。表示装置の駆動方法の一例を示す図。表示装置の駆動方法の一例を示す図。表示装置の駆動方法の一例を示す図。表示装置の駆動方法の一例を示す図。表示装置の構造の一例を示す図。表示装置の構造の一例を示す図。表示装置の作製方法の一例を示す図。電子機器の一例を示す図。従来の表示装置の構造の一例を示す図。

以下に、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、表示装置における画素の初期化の一例について説明する。

図１は、画素部の断面図であり、３画素分を示している。一の画素は、画素電極１０３、対向電極１０７、及び画素電極１０３と対向電極１０７との間に設けられた帯電層１０８（帯電物質を有する層とも呼ぶ）を有する表示素子１０１を有する。また、一の画素に隣接する画素は、画素電極１０３に隣接する画素電極１０５、対向電極１０７、及び帯電層１０８を有する表示素子１０１を有している。

帯電層１０８は、複数のマイクロカプセル１０９を有する。そして、マイクロカプセル１０９は、着色された粒子１１１、１１３を有している。粒子１１１、１１３は帯電物質として機能する。

図１の矢印は、表示素子１０１に電圧が印加された際に電界が生じる方向を示している。

本発明の一態様に係る表示装置は、画素の初期化を行う期間において、一の画素の画素電極１０３と、該画素に隣接する画素の画素電極１０５とに、異なる電位を入力する機能を有する。

一例としては、図１（Ａ）のように、画素電極１０３に”＋”電位（Ｈ電位又は正電位ともいう）を入力し、隣接する画素電極１０５に”−”電位（Ｌ電位又は負電位ともいう）を入力する。

このとき、対向電極１０７には、基準となる電位（例えば０Ｖ）を入力すればよい。すなわち、この例の場合、画素電極１０３及び画素電極１０５には、対向電極１０７を基準として、極性が異なる電位が入力されている。なお、対向電極１０７は、各画素で共通するように設けてもよいし、各画素で別々に設けてもよい。共通して設ける場合、作製及び電位の入力が容易である。

このように、隣接する画素電極に異なる電位を入力することで、画素電極の垂直方向だけでなく、平行方向（画素電極の端面方向）にも電界を発生させることができる。すなわち、電界は、画素電極の端面方向にも成分を有する。その結果、粒子１１１、１１３は、画素電極の垂直方向及び平行方向に移動し、攪拌される。したがって、粒子１１１、１１３の凝集を低減することができる。

また、表示装置は、上記のように画素電極に電位を入力する処理を行った後、各画素電極に入力する電位の極性を、対向電極１０７の電位を基準として反転させる機能を有する。

具体的には、上記のような入力処理を行った後、図１（Ｂ）のように、画素電極１０３に”−”電位を入力し、隣接する画素電極１０５に”＋”電位を入力する。すわなち、”−”電位から”＋”電位（又は”＋”電位から”−”電位）へと極性を反転させる。すなわち、対向電極１０７の電位を基準として画素電極の電位を反転させる。

このように、入力される電位の極性を反転させることで、粒子１１１、１１３の凝集を一層低減することができる。

なお、極性の反転を行う前に、所定の間隔を空けてもよい。

また、画素部をいくつかの領域に分割して、その領域毎に、反転させてもよい。

なお、極性の反転は、複数回行ってもよい。複数回行うことで、粒子１１１、１１３の凝集を防止する効果を向上させることができる。

なお、図１（Ａ）、（Ｂ）では、対向電極１０７の電位を基準として初期化を行っているが、限定されない。画素電極１０３と画素電極１０５とに異なる電位を入力することで、画素電極の平行方向に電界を発生させることができる。例えば、画素電極１０３に”＋”電位を入力し、画素電極１０５に０Ｖを入力すればよい。その後、画素電極１０３と画素電極１０５との電位の大小関係を入れ替えることで、逆方向の電界を生じさせることができる。例えば、画素電極１０３に０Ｖを入力し、画素電極１０５に＋電位を入力する。

以上のように、画素の初期化を行った後、ビデオ信号の入力を行う機能を有することで、残像が低減された表示を行うことができる。

以下に、帯電層１０８について詳細に説明する。

帯電層１０８は、複数のマイクロカプセル１０９と、樹脂１１５とを有する。マイクロカプセル１０９は、樹脂１１５中で分散して固定されている。樹脂１１５は、バインダとしての機能を有する。

樹脂１１５は、透光性を有するとよい。樹脂１１５の代わりに、空気又は不活性ガスなどの気体を充填してもよい。その場合、画素電極１０３と対向電極１０７との一方又は両方に、粘着剤又は接着剤等を含む層を形成して、マイクロカプセル１０９を固定するとよい。

マイクロカプセル１０９は、膜１１７と、液体１１９と、粒子１１１と、粒子１１３とを有する。液体１１９と、粒子１１１と、粒子１１３とは、膜１１７の中に封入されている。膜１１７は、透光性を有する。なお、マイクロカプセル１０９の断面形状は、円形に限定されず、楕円形や、凹凸を有する形状であってもよい。

液体１１９は、分散液としての機能を有する。液体１１９により、粒子１１１及び粒子１１３を膜１１７内に分散させることができる。なお、液体１１９は、透光性を有し、無着色であることが好ましい。

粒子１１１と粒子１１３とは、互いに異なる色とする。例えば、一方は黒色であり、他方は白色であるとよい。なお、粒子１１１と粒子１１３とは、互いの電荷密度が異なるように帯電されており、帯電物質として機能する。例えば、一方は正に帯電され、他方は負に帯電されるとよい。これにより、画素電極１０３と対向電極１０７との間に電位差が生じると、粒子１１１と粒子１１３とは、電界方向に応じて移動する。こうして、表示素子１０１の反射率が変化することにより、階調を制御することができる。

なお、マイクロカプセル１０９の構造は、上記に限定されない。例えば、液体１１９は、着色されていてもよい。また、粒子の色は、白色及び黒色だけでなく、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタ、イエロー、エメラルドグリーン、朱色などの中から選択することが可能である。また、粒子の色の種類は、１種類であっても、３種類以上であってもよい。

また、表示素子１０１は、マイクロカプセル型に限定されず、マイクロカップ型、水平移動型、垂直移動型、ツイストボール型（球状又は円筒状等）、粉体移動型、電子粉流体（登録商標）型、帯電トナー、エレクトロウェッティング方式、エレクトロクロミズム方式、又はエレクトロデポジション方式などを適用することができる。帯電層１０８が有する粒子等の帯電物質の移動により、表示を行うことが可能な素子全般を指す。

なお、対向電極１０７側から表示画面を閲覧する場合、対向電極１０７は透光性を有する材料で形成する。透光性を有する材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムを含む酸化亜鉛、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。

この場合、画素電極１０３は、上記の透光性を有する材料、又は、金属材料を用いることができる。特に、可視光に対して反射率が低い金属材料、又は可視光に対して吸収率が高い金属材料を用いて形成することが好ましい。そうすることで、画素電極１０３での反射が生じにくくなるため、表示画面に対する視認度が向上する。反射率が低い金属としては、例えばクロム等を用いることができる。

また、画素電極１０３側から表示画面を閲覧してもよく、その場合、画素電極１０３は上記の透光性を有する材料で形成する。

この場合、対向電極１０７は、画素電極１０３より反射率が低い金属を用いて形成することが好ましい。上記の反射率の低い金属を用いることができる。

また、対向電極１０７側及び画素電極１０３側の両方から表示画面を閲覧してもよく、その場合、対向電極１０７及び画素電極１０３はともに、上記の透光性を有する材料で形成する。そして、反対側への光の透過を防止するため、対向電極１０７側及び画素電極１０３側に偏光板をクロスニコルに配置することが好ましい。

以上のような表示素子が配置された画素に対し、上述したような初期化を行うことで、残像が低減された表示を行うことができる。

本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で示した画素の初期化について、具体例を説明する。

図２は、画素部の上面図であり、５×５＝２５の画素電極に電位が入力される様子を示している。

図２（Ａ）の例では、一の画素電極１０３に＋電位を入力し、隣接する全ての画素電極１０５に−電位を入力する。このように、隣接する画素電極に異なる極性の電位を入力して画素の初期化を行うことで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

また、図２（Ａ）のように電位を入力した後、図２（Ｂ）のように、一の画素電極１０３に−電位を入力し、隣接する全ての画素電極１０５に＋電位を入力してもよい。すなわち、各々の画素電極に入力する電位の極性を反転させる。このように、入力する電位の極性を反転させることで、粒子の凝集を一層低減することができる。

図２（Ｃ）の例では、図２（Ａ）の−電位の代わりに０Ｖを入力し、＋電位が印加された画素電極１０３と、０Ｖが入力された画素電極１０５との間に電界を生じさせる。こうすることで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

また、図２（Ｃ）のように電位を入力した後、図２（Ｄ）のように、一の画素電極１０３に０Ｖを入力し、隣接する全ての画素電極１０５に＋電位を入力してもよい。すなわち、電位の大小関係を反転させる。このように、０Ｖと＋電位を反転させることで、粒子の凝集を一層低減することができる。

図２（Ｅ）の例では、図２（Ａ）の＋電位の代わりに０Ｖを印加し、０Ｖが印加された画素電極１０３と、−電位が印加された画素電極１０５の間に電界を生じさせる。こうすることで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

また、図２（Ｅ）のように電位を入力した後、図２（Ｆ）のように、一の画素電極１０３に−電位を入力し、隣接する全ての画素電極１０５に０Ｖを入力してもよい。すなわち、電位の大小関係を反転させる。このように、０Ｖと−電位を反転させることで、粒子の凝集を一層低減することができる。

このように、図２では、１画素毎（１ドット毎）に初期化を行う。そのため、反転を行う場合、ドット反転とも言う。ドット反転を複数回行い、初期化を行ってもよい。

以上のように、画素の初期化を行った後、それぞれの画素電極にビデオ信号を入力する機能を有することで、残像が低減された表示を行うことができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、画素の初期化について、実施の形態２とは異なる具体例を説明する。

図３は、図２と同様に、画素部の上面図であり、５×５＝２５の画素電極に電位が入力される様子を示している。

図３（Ａ）の例では、一の行の画素電極１０３に＋電位を入力し、上下に隣接する行の画素電極１０５に−電位を入力する。このように、画素電極の１行毎に異なる極性の電位を入力して、画素の初期化を行うことで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

また、図３（Ａ）のように電位を入力した後、図３（Ｂ）のように、一の行の画素電極１０３に−電位を入力し、上下に隣接する行の画素電極１０５に＋電位を入力してもよい。すなわち、各々の画素電極に入力する電位の極性を反転させる。このように、入力する電位の極性を反転させることで、粒子の凝集を一層低減することができる。

図３（Ｃ）の例では、図３（Ａ）の−電位の代わりに０Ｖを印加し、＋電位が印加された画素電極１０３と、０Ｖが印加された画素電極１０５の間に電界を生じさせる。こうすることで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

また、図３（Ｃ）のように電位を入力した後、図３（Ｄ）のように、一の行の画素電極１０３に０Ｖを入力し、上下に隣接する行の画素電極１０５に＋電位を入力してもよい。すなわち、電位の大小関係を反転させる。このように、０Ｖと＋電位を反転させることで、粒子の凝集を一層低減することができる。

図３（Ｅ）の例では、図３（Ａ）の＋電位の代わりに０Ｖを印加し、０Ｖが印加された画素電極１０３と、−電位が印加された画素電極１０５の間に電界を生じさせる。こうすることで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

また、図３（Ｅ）のように電位を入力した後、図３（Ｆ）のように、一の行の画素電極１０３に−電位を入力し、上下に隣接する行の画素電極１０５に０Ｖを入力してもよい。すなわち、電位の大小関係を反転させる。このように、０Ｖと−電位を反転させることで、粒子の凝集を一層低減することができる。

なお、図３では１行毎に異なる電位を入力したが、図４のように、１列毎に異なる電位を入力してもよい。図４（Ａ）〜図４（Ｆ）は、それぞれ図３（Ａ）〜図３（Ｆ）について行と列とを入れ替えて電位を入力するものである。図４の場合も画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。

このように、図３及び図４では、１行毎及び１列毎（１ライン毎）に初期化を行う。そのため、反転を行う場合、ライン反転とも言う。ライン反転を複数回行い、初期化を行ってもよい。

以上のように画素の初期化を行った後、それぞれの画素電極にビデオ信号を入力することで、残像が低減された表示を行うことができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、画素の初期化について、実施の形態２とは異なる具体例を説明する。

図５は、図２と同様に、１ドット毎に初期化を行う例を示している。

そして、図５は、画素電極２０１において初期化を行っていない点で、図２と異なる。すなわち、画素部の一部の画素電極２０１の初期化を省略することが可能である。初期化の省略により、初期化のための電位の入力の回数を減らすことができるため、消費電力の低減などが可能である。

なお、初期化を行わない画素電極２０１同士は、隣接させないことが好ましい。そうすることで、初期化を省略した場合においても粒子の凝集を極力低減することができる。

また、上記のような初期化の省略は、図３又は図４のような１ライン毎に初期化を行う場合にも適用することができる。

（実施の形態５）
本実施の形態では、上記の実施の形態を組み合わせた初期化の一例を示す。

図６は、画素の初期化及びビデオ信号入力のフローチャートである。

図６（Ａ）は、画素の初期化３０１を行った後、ビデオ信号の入力３０２を行うものである。図６（Ａ）では、初期化３０１として、ステップＡ乃至ステップＤを行う。

まず、ステップＡでは、図２（Ａ）で示した１ドット毎の初期化を行う。そして、ステップＢにおいて、図２（Ｂ）で示した１ドット毎の初期化を行う。すなわち、ステップＡ及びステップＢでは、ドット反転による初期化を行う。

次いで、ステップＣでは、全ての画素電極に＋電位を入力する（全面を白画像とする処理を行う）ことで初期化を行う。そして、ステップＤでは、全ての画素電極に−電位を入力する（全面を黒画像とする処理を行う）ことで初期化を行う。すなわち、全面を同一の画像とする初期化を行う。なお、ステップＣとステップＤとを入れ替えてもよい。

このような初期化を行った後、ビデオ信号の入力３０２を行い、画像を表示する。なお、各ステップの間、及び初期化３０１とビデオ信号の入力３０２との間は、所定の間隔を空けてもよい。その場合、各ステップの間の間隔より、初期化３０１とビデオ信号の入力３０２との間の間隔を長くすることが好ましい。

以上のように、画素の初期化において、ステップＡ及びステップＢのドット反転による初期化を行うことで、画素電極の平行方向にも電界が生じ、粒子の凝集を低減することができる。その結果、ビデオ信号の入力３０２の際に、残像が低減された表示を行うことができる。

なお、ステップＡ及びステップＢは、図２（Ｃ）〜図２（Ｄ）で示した０Ｖを入力する初期化を適用することや、図３及び図４で示した１ライン毎の初期化を適用してもよい。

また、図６（Ｂ）に示すように、ステップＡ及びステップＢを複数回行うことで、粒子の凝集を一層低減することができる。

また、図６（Ｃ）に示すように、ステップＣ（全面を白画像にする）及びステップＤ（全面を黒画像にする）の初期化を、最初に行ってもよい。

また、図６（Ｄ）に示すように、図６（Ｃ）の初期化の順序を入れ替えてもよい。すなわち、ステップＣ→ステップＡ→ステップＤ→ステップＢとして、反転による初期化と、全面を白画像（黒画像）にする初期化とを混在させてもよい。

また、図６（Ｅ）では、ステップＡ及びステップＢにおいてドット反転を行い、ステップａ及びステップｂにおいてライン反転を行う。このように、ドット反転による初期化とライン反転による初期化とを組み合わせて行ってもよい。

また、図６（Ｆ）に示すように、図６（Ｅ）の初期化の順序を入れ替えてもよい。すなわち、ステップＡ→ステップａ→ステップＢ→ステップｂとして、ドット反転による初期化とライン反転による初期化とを混在させてもよい。

以上のような初期化を適宜組み合わせて行うことで、ビデオ信号の入力３０２の際に、残像が低減された表示を行うことができる。

（実施の形態６）
本実施の形態では、表示装置の構造の一例を説明する。

図７は、画素回路及び駆動回路の一例である。図７（Ａ）にパッシブマトリクス型の表示装置、図７（Ｂ）にアクティブマトリクス型の表示装置を示す。それぞれマトリクス状に配置された複数の画素８０１に表示素子６０１を有する。

表示素子６０１の構造及び駆動方法は、上記実施の形態で示した表示素子の構成を適用することができる。

図７（Ａ）に示すパッシブマトリクス型では、画素８０１は、複数の交差する配線８０３、８０５と、該交差する配線８０３、８０５の間に電気的に接続される表示素子６０１とを有する。また、配線８０３は、駆動回路８１１に電気的に接続され、配線８０５は、駆動回路８１３に電気的に接続されている。そして、表示素子６０１は、駆動回路８１１及び駆動回路８１３から入力される電位に応じて、階調表示を行う。

また、図７（Ｂ）に示すアクティブマトリクス型では、画素８０１は、複数の交差する配線８０３、８０５と、トランジスタ８０７と、表示素子６０１と、容量素子８０９とを有する。そして、トランジスタ８０７のゲートが配線８０５に電気的に接続され、ソース又はドレインの一方が配線８０３に電気的に接続され、ソース又はドレインの他方が表示素子６０１及び容量素子８０９に電気的に接続されている。また、配線８０３は、駆動回路８１１に電気的に接続され、配線８０５は駆動回路８１３に電気的に接続されている。トランジスタ８０７は、駆動回路８１３から入力される電位に応じて導通又は非導通が制御される。そして、表示素子６０１は、トランジスタ８０７が導通している際に駆動回路８１１から入力される電位に応じて、階調表示を行う。なお、容量素子８０９は、表示素子６０１に印加される電圧を保持する機能を有している。

次に、画素部の断面構造を示す。

図８（Ａ）はパッシブマトリクス型の断面構造である。基板９０１と対向基板９０３との間に表示素子６０１を有する。そして、基板９０１側に、画素電極６０３、６０９を紙面と垂直方向に延伸して設けることで、複数の配線８０３が形成されている。一方、対向基板９０３側には、対向電極６０５を紙面と平行方向に延伸して設けることで、複数の配線８０５が形成されている。なお、図８（Ａ）では対向電極６０５は１つしか示していないが、複数の対向電極６０５が紙面に平行して存在している。すなわち、複数の配線８０３と複数の配線８０５が交差する部分に表示素子６０１が形成されている。

図８（Ｂ）はアクティブマトリクス型の断面構造である。基板９０１と対向基板９０３との間に、トランジスタ８０７及び容量素子８０９を含む層と、該層上に表示素子６０１とを有する。そして、トランジスタ８０７及び容量素子８０９は、画素電極６０３と電気的に接続されている。なお、図８（Ｂ）では省略しているが、画素電極６０９にもトランジスタ及び容量素子が電気的に接続されている。

基板９０１及び対向基板９０３は、ガラス基板、樹脂基板、半導体基板、金属基板、又は、それらの上に窒化膜又は酸化膜等の絶縁膜を設けたものを適宜用いることができる。

トランジスタ８０７は、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタであり、電極９１１、絶縁膜９１３、電極９１５、電極９１７、及び半導体層９１９を有している。ここで、電極９１１はゲート電極である。また、絶縁膜９１３はゲート絶縁膜である。そして、電極９１５又は電極９１７は、一方がソース電極であり、他方がドレイン電極として機能する。

容量素子８０９は、電極９２１、電極９１７、及び絶縁膜９１３を有している。ここで、電極９２１は、容量素子８０９の下部電極であり、電極９１１（上記ゲート電極）と同層に形成された導電層である。また、絶縁膜９１３は、上記ゲート絶縁膜と容量素子８０９の誘電体とを兼ねている。そして、電極９１７は、絶縁膜９１３上に延伸して形成された導電層であり、上記ソース電極又はドレイン電極の一方と容量素子８０９の上部電極とを兼ねている。

電極９１１、電極９２１、電極９１５、及び電極９１７は、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、導電層の単層又は積層により形成されている。

絶縁膜９１３は、酸化珪素膜又は窒化珪素膜等を用いて、単層又は積層で形成されている。

半導体層９１９は、非晶質半導体、多結晶半導体、単結晶半導体、又は微結晶半導体を用いて形成することができる。また、半導体の材料としては、シリコン、ゲルマニウム、有機半導体、又は酸化物半導体等を用いることができる。また、ｐ型トランジスタとしてもよく、ｎ型トランジスタとしてもよい。なお、チャネルエッチ型又はチャネルストップ型としてもよく、トップゲート構造としてもよい。また、薄膜トランジスタとせずに、半導体基板を用いたトランジスタ（バルクトランジスタとも呼ぶ）としてもよい。

また、トランジスタ８０７は、シングルドレイン構造、ＬＤＤ（低濃度ドレイン）構造、ゲートオーバーラップドレイン構造など各種構造を適用することができる。

そして、トランジスタ８０７及び容量素子８０９と、画素電極６０３との間には絶縁膜９２３が形成されている。

絶縁膜９２３は、酸化珪素若しくは窒化珪素等の無機材料、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、アクリル樹脂、若しくはエポキシ樹脂等の有機材料、又はシロキサン材料等を用いて、単層又は積層で形成されている。

また、基板９０１側又は対向基板９０３側に、カラーフィルタ（ＣＦ）を設ける構成や、ブラックマトリクス（ＢＭ）を設ける構成等を適宜採用してもよい。なお、基板９０１側及び対向基板９０３側の両方に、ＣＦやＢＭを設けてもよい。

（実施の形態７）
本実施の形態では、表示装置の作製方法の一例を説明する。なお、材料や構造などは、上記実施の形態で示す構成を適宜用いることができる。

まず、図８（Ａ）を用いてパッシブマトリクス型の表示装置の作製方法を説明する。

基板９０１上に、紙面と垂直方向に延伸するように、画素電極６０３、６０９となる配線を形成する。ここで、画素電極６０３、６０９は、該画素電極となる導電膜を成膜した後、エッチング等により加工する。

次に、画素電極６０３、６０９上に、帯電層６０６（帯電物質を有する層とも呼ぶ）を形成する。例えば、画素電極６０３、６０９上に、マイクロカプセル６０７が分散されて固定された樹脂６１７を設ける。

続いて、樹脂６１７上（帯電層６０６上）に、紙面と平行方向に延伸するように、対向電極６０５となる配線を形成する。なお、予め対向電極６０５が形成された樹脂６１７を、画素電極６０３、６０９上に設けてもよい。

次に、対向電極６０５上に、対向基板９０３を設ける。対向基板９０３は、シール材を用いて基板９０１と貼り合わせる。

なお、対向電極６０５が形成された対向基板９０３を、シール材を用いて基板９０１と貼り合わせてもよい。

また、マイクロカプセル型の代わりに電子粉流体型とする場合、正に帯電したある色の高分子ポリマー微粒子と、負に帯電した異なる色の高分子ポリマー微粒子を画素電極６０３と対向電極６０５の間に設ける構成とすればよい。このように、上述した他の方式を用いて表示素子を構成することもできる。

以上のようにして、パッシブマトリクス型の表示装置を作製することができる。

次に、図８（Ｂ）を用いて、アクティブマトリクス型の作製方法の一例を説明する。パッシブマトリクス型と同様の工程については省略する。

基板９０１上に、トランジスタ８０７及び容量素子８０９を形成する。

トランジスタ８０７及び容量素子８０９上に絶縁膜９２３を形成する。

絶縁膜９２３上に画素電極６０３、６０９を形成する。ここで、画素電極６０３、６０９は、該画素電極となる導電膜を成膜した後、エッチング等により加工する。

続いて、樹脂６１７上（帯電層６０６上）に、対向電極６０５を形成する。なお、予め対向電極６０５が形成された樹脂６１７を、画素電極６０３、６０９上に設けてもよい。

以上のようにして、アクティブマトリクス型の表示装置を作製することができる。

（実施の形態８）
本実施の形態では、表示装置の作製方法について、実施の形態７と異なる一例を示す。なお、材料や構造などは、上記実施の形態で示す構成を適宜用いることができる。

まず、基板９０１上に剥離層９３１を形成する（図９（Ａ）参照）。

剥離層９３１は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、珪素等の材料を用いて、単層又は積層させて形成することができる。又は、これらの元素を主成分とする合金材料を用いて形成してもよいし、これらの元素を主成分とする化合物材料を用いて形成してもよい。これらの材料を用いて、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等により、厚さ３０ｎｍ〜２００ｎｍで剥離層９３１を形成することができる。

また、剥離層９３１上にバッファ層として機能する絶縁膜（窒化珪素膜又は酸化珪素膜等）を形成してもよい。該絶縁膜を設けることで、後の剥離工程で剥離層９３１の表面での剥離が容易になる。

次に、剥離層９３１上に画素電極６０３、６０９を形成する。ここで、画素電極６０３、６０９は、該画素電極となる導電膜を成膜した後、エッチング等により加工する。

画素電極６０３、６０９上に絶縁膜９３３を形成する。絶縁膜９３３は、酸化珪素又は窒化珪素等の無機材料、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、アクリル樹脂、又はエポキシ樹脂等の有機材料、シロキサン材料等を用いて、単層又は積層で形成する。これらの材料を用いて、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により絶縁膜９３３を形成することができる。

そして、絶縁膜９３３上にトランジスタ８０７及び容量素子８０９を形成する。また、トランジスタ８０７及び容量素子８０９と、画素電極６０３とを電気的に接続する。なお、図９（Ａ）では、画素電極６０９に電気的に接続されるトランジスタ及び容量素子は省略している。

次に、基板９０１の端部に設けられた絶縁膜９３３の一部をエッチング等により除去した後、トランジスタ８０７及び容量素子８０９を覆って絶縁膜９３５を形成する。絶縁膜９３５は、バリア層として機能し、窒素含有層（窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等を含む層）を用いて形成することができる。

次に、絶縁膜９３５にレーザー光を照射して溝９３７を形成する（図９（Ｂ）参照）。そして、少なくとも溝９３７を覆うように、セパレートフィルム９３９を設ける（図９（Ｃ）参照）。

次に、絶縁膜９３５上に、第１の有機樹脂９４１を形成する。セパレートフィルム９３９を設けることで、第１の有機樹脂９４１が溝９３７に侵入して剥離層９３１と接着することを防止できる。なお、第１の有機樹脂９４１は、基板（支持基板とも呼ぶ）として機能する。

続いて、溝９３７をきっかけとして、剥離層９３１の表面において、素子層９４３を基板９０１から剥離する（図９（Ｄ）参照）。そして、剥離後にセパレートフィルム９３９を取り除く。

次に、画素電極６０３、６０９上に、他の実施の形態で示したように、帯電層６０６（帯電物質を有する層とも呼ぶ）を形成する（図９（Ｅ）参照）。なお、剥離した素子層９４３の上下を反転させて用いている。

そして、帯電層６０６上に、対向電極６０５が形成された第２の有機樹脂９４５を設ける。そして、加熱処理を行い、第１の有機樹脂９４１と第２の有機樹脂９４５とを接着させる。第２の有機樹脂９４５は、対向基板として機能する。

なお、帯電層６０６、対向電極６０５、及び対向基板の形成順序は、上記実施の形態と同様に行ってもよい。

上記第１の有機樹脂９４１及び第２の有機樹脂９４５は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。他にも、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はフッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてもよい。有機樹脂を用いることで、可撓性を有する表示装置を作製することができる。

なお、以上の作製方法を応用して、パッシブマトリクス型の表示装置を作製することもできる。

（実施の形態９）
本実施の形態では、電子機器の一例を説明する。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、電子ペーパー（電子書籍、電子ブック等ともいう）である。それぞれ本体４００１の表示部４１０１及び本体４００２の表示部４１０２に、本明細書で開示した表示装置を適用することができる。

また、電子ペーパーに限らず、図１０（Ｃ）のテレビ、図１０（Ｄ）の携帯電話、図１０（Ｅ）のパーナルコンピュータ、又は図１０（Ｆ）のゲーム機器等の電子機器において、本体４００３〜４００６の表示部４１０３〜４１０６に、本明細書で開示した表示装置を適用することができる。

１０１表示素子
１０３画素電極
１０５画素電極
１０７対向電極
１０８帯電層
１０９マイクロカプセル
１１１粒子
１１３粒子
１１５樹脂
１１７膜
１１９液体
２０１画素電極
３０１初期化
３０２入力
６０１表示素子
６０３画素電極
６０５対向電極
６０６帯電層
６０７マイクロカプセル
６０９画素電極
６１７樹脂
８０１画素
８０３配線
８０５配線
８０７トランジスタ
８０９容量素子
８１１駆動回路
８１３駆動回路
９０１基板
９０３対向基板
９１１電極
９１５電極
９１７電極
９２１電極
９１３絶縁膜
９２３絶縁膜
９１９半導体層
９３１剥離層
９３３絶縁膜
９３５絶縁膜
９３７溝
９３９セパレートフィルム
９４１第１の有機樹脂
９４３素子層
９４５第２の有機樹脂
４００１〜４００６本体
４１０１〜４１０６表示部
５００１表示素子
５００３画素電極
５００５対向電極
５００７粒子

Claims

複数の画素を有し、
前記複数の画素は、画素電極、対向電極、及び前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、
前記複数の画素は、初期化を行う複数の第１の画素と、前記画素電極の垂直方向の電界によって初期化を行わない複数の第２の画素と、を有し、
前記複数の第１の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と前記一の画素電極に隣接する画素電極とに、異なる電位を入力する機能を有し、
前記複数の第２の画素は、互いに隣接していないことを特徴とする表示装置。
複数の画素を有し、
前記複数の画素は、画素電極、対向電極、及び前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、
前記複数の画素は、初期化を行う複数の第１の画素と、前記画素電極の垂直方向の電界によって初期化を行わない複数の第２の画素と、を有し、
前記複数の第１の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と前記一の画素電極に隣接する画素電極とに、異なる電位を入力する処理を行った後、前記一の画素電極と前記一の画素電極に隣接する画素電極との電位の大小関係を反転させる機能を有し、
前記複数の第２の画素は、互いに隣接していないことを特徴とする表示装置。
複数の画素を有し、
前記複数の画素は、画素電極、対向電極、及び前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、
前記複数の画素は、初期化を行う複数の第１の画素と、前記画素電極の垂直方向の電界によって初期化を行わない複数の第２の画素と、を有し、
前記複数の第１の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と前記一の画素電極に隣接する画素電極とに、前記対向電極の電位を基準として、極性の異なる電位を入力する機能を有し、
前記複数の第２の画素は、互いに隣接していないことを特徴とする表示装置。
複数の画素を有し、
前記複数の画素は、画素電極、対向電極、及び前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、
前記複数の画素は、初期化を行う複数の第１の画素と、前記画素電極の垂直方向の電界によって初期化を行わない複数の第２の画素と、を有し、
前記複数の第１の画素の初期化を行う期間において、一の画素電極と前記一の画素電極に隣接する画素電極とに、前記対向電極の電位を基準として、極性の異なる電位を入力する処理を行った後、前記一の画素電極と前記一の画素電極に隣接する画素電極との電位を、前記対向電極の電位を基準として、極性を反転させる機能を有し、
前記複数の第２の画素は、互いに隣接していないことを特徴とする表示装置。
請求項１乃至請求項４において、
前記複数の第１の画素について、１画素毎に初期化を行う機能を有することを特徴とする表示装置。
請求項１乃至請求項４において、
前記複数の第１の画素について、１行毎に初期化を行う機能を有することを特徴とする表示装置。
複数の画素を有し、
前記複数の画素は、画素電極、対向電極、及び前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、
前記複数の画素は、初期化を行う複数の第１の画素と、前記画素電極の垂直方向の電界によって初期化を行わない複数の第２の画素と、を有し、
前記複数の第１の画素の初期化を行う期間において、ドット反転及びライン反転を組み合わせて初期化を行う機能を有し、
前記複数の第２の画素は、互いに隣接していないことを特徴とする表示装置。
複数の画素を有し、
前記複数の画素は、画素電極、対向電極、及び前記画素電極と前記対向電極との間に設けられた帯電層を有する表示素子を有し、
前記複数の画素は、初期化を行う複数の第１の画素と、前記画素電極の垂直方向の電界によって初期化を行わない複数の第２の画素と、を有し、
前記複数の画素の初期化を行う期間において、ドット反転、ライン反転、全面を黒画像とする処理、及び全面を白画像とする処理を組み合わせて初期化を行う機能を有し、
前記複数の第２の画素は、互いに隣接していないことを特徴とする表示装置。