電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器
【課題】フルカラーまたはそれに準じる表示が可能であって高コントラストの画像表示が可能な電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器を提供する。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置された第１および第２基板と、第１基板および第２基板の間に配置され、第１色に着色された複数の第１帯電粒子および第２色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、第１基板の電気泳動層側に配置され互いに独立駆動される第１画素電極および第２画素電極と、第２基板の電気泳動層側に配置される対向電極と、電気泳動層より第１基板側の位置に設けられる反射電極と、を備え、第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置された第１および第２基板と、第１基板および第２基板の間に配置され、第１色に着色された複数の第１帯電粒子および第２色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、第１基板の電気泳動層側に配置され互いに独立駆動される第１画素電極および第２画素電極と、第２基板の電気泳動層側に配置される対向電極と、電気泳動層より第１基板側の位置に設けられる反射電極と、を備え、第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に開示されているように、着色粒子を用いたカラー表示可能な電気泳動表示装置が提案されている。しかしながら、コントラストが低いという課題が存在し、十分な表示性能を有する電気泳動表示装置は提案されていなかった。
【０００３】
特許文献１には、１つの画素を２つのサブ画素に分離して、それぞれに２色のカラー粒子を保持させて表示を行う装置が記載されている。具体的には、サブ画素ごとに赤色と青色の２色の粒子を用いて表示を行う方法が記載されているが、白表示、黒表示、赤表示、青表示の４色の表示のみが可能である。さらに、黒表示は、赤粒子と青粒子を分散媒中にランダムの分布させているため、対向基板側から入射した外光が各粒子において吸収されず、青色および赤色の光が外部に漏れることによって、はっきりとした黒表示を行うことができないおそれがある。
【０００４】
また、特許文献２では、隔壁等で１つの画素を複数のサブ画素に分離して、各サブ画素をそれぞれ駆動する方法が記載されている。ここでは、各サブ画素内に保持された着色粒子と分散媒とにおける色の関係は、補色の関係にあり、例えば、黄色粒子と青色分散媒とを用いている。フルカラー表示を行うには、２色の色の任意の制御を行う必要がある。しかしながら特許文献２では、粒子の位置による階調等の制御は可能であるが、分散媒の色は制御できていないため、４色表示しかできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１０１８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の構成においてはフルカラーに近い表示ができず、しかも黒表示が浮いてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、フルカラーまたはそれに準じる表示が可能であって高コントラストの画像表示が可能な電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１色に着色された複数の第１帯電粒子および第２色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側に配置され互いに独立駆動される第１画素電極および第２画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、前記第１基板に設けられる反射電極と、を備え、前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、基本的に、第１帯電粒子の第１色、第２帯電粒子の第２色、これら第１色および第２色の混合色、白、黒の５色表示が可能となり、多様な表現を実現できる。また、第２基板側から入射する光の一部が反射電極によって反射されて、より明るい表示、特に、紙により近い白表示を実現できる。
【００１０】
また、前記第１波長領域と前記第２波長領域との差が、光強度のピーク波長の１０％以下である構成としてもよい。
これによれば、第１および第２帯電粒子のいずれにおいても吸収されず、外部にリークしてしまう光を減らすことができる。このため、はっきりとした良好な黒表示を実現できる。
【００１１】
また、画素ごとに、前記第１画素電極に接続される第１トランジスタと、前記第２画素電極に接続される第２トランジスタと、を備え、前記第１帯電粒子および第２帯電粒子がプラスあるいはマイナスのいずれかの極性に帯電している構成としてもよい。
【００１２】
これによれば、各トランジスタを介して各画素電極にそれぞれ入力される電圧の印加条件によって、画素内における第１および第２帯電粒子の分布状態を制御することができるので、上記５色の表現とこれらの階調表現も可能になる。
【００１３】
また、前記第１トランジスタのドレイン電極に接続された第１接続電極と、前記第２トランジスタのドレイン電極に接続された第２接続電極と、を有し、複数の前記第１画素電極どうしが、これら前記第１画素電極よりも前記第１基板側の層に形成された第１接続電極により相互に接続され、複数の前記第２画素電極どうしが、これら前記第２画素電極よりも前記第１基板側の層に形成された第２接続電極により相互に接続されている
構成としてもよい。
【００１４】
これによれば、複数の第１画素電極どうし、複数の第２画素電極どうしをそれぞれ同時に駆動させることができる。
【００１５】
また、前記第１基板上に前記第１接続電極および前記第２接続電極を覆う被覆層が設けられ、前記被覆層には前記第１および第２接続電極を部分的に露出させる複数の貫通孔が形成されており、前記貫通孔を介して露出する前記第１接続電極の一部が前記第１画素電極として機能し、前記貫通孔を介して露出する前記第２接続電極の一部が前記第２画素電極として機能する構成とされている構成としてもよい。
これによれば、画素電極を別途形成する必要がなくなるので構成が簡素化されて製造が容易になる。
【００１６】
また、前記反射電極の表面に散乱性が付与されている構成としてもよい。
これによれば、反射電極によって反射される反射光を散乱させることでより表示色の発色性が向上するとともに、白表示における外光の正反射を軽減させることが可能である。
【００１７】
また、前記反射電極に対して電位の入力が可能な構成とされていてもよい。
これによれば、反射電極に対して帯電粒子をはじく電位を入力することによって、反射電極上に帯電粒子が移動してきてしまうことを防止して、対向電極側へとスムーズに移動させることができる。これにより、表示の切り換えを短時間で安定して行えるようになる。
【００１８】
また、面方向における前記反射電極と前記画素電極との間の距離が、前記画素電極と前記対向電極との間の距離よりも長い構成としてもよい。
これによれば、画素電極から対向電極側へと帯電粒子を移動させる動作のときに、反射電極上に帯電粒子が移動してきてしまうことを防止することができる。
【００１９】
また、黒表示の際には、透過性を有する前記第１帯電粒子が、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置される構成としてもよい。
これによれば、対向基板側から入射した外光のうち、第１色以外の光の一部が第１帯電粒子において吸収され、第１帯電粒子を透過した光のうち第２色の光が第２帯電粒子において反射され、それ以外の光は吸収される。そして、第２帯電粒子において反射された第２色の光は第１帯電粒子において吸収されることとなる。これにより、はっきりとした黒表示が得られる。
【００２０】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１の色に着色された複数の第１帯電粒子および第２の色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側の面に配置され互いに独立駆動される複数の第１画素電極および複数の第２画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、前記第１基板に設けられる反射電極と、を備え、前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記第１画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第１帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第１の動作と、前記第２画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第２帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第２の動作と、を有し、透過性を有する前記第１帯電粒子を、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、基本的に、第１帯電粒子の第１色、第２帯電粒子の第２色、これら第１色および第２色の混合色、白、黒の５色の表示が可能となり、多様な表現を実現できる。また、第２基板側から入射する光の一部が反射電極によって反射されてより明るい表示が得られ、特に、紙により近い白表示を実現できる。
【００２２】
また、前記第１の動作と前記第２の動作との間において、電圧の印加タイミングあるいは印加電圧の大きさに差を設ける駆動方法としてもよい。
これによれば、画素内における第１および第２帯電粒子の分布範囲、分布状態等を制御することができるので、上記した５色の表現に加えてこれら５色の階調表現を実現することができ、明度や彩度の調整も行えるため、略フルカラーに近い表現が可能となる。
【００２３】
また、前記第１の動作において前記反射電極に対して前記第１帯電粒子をはじく電位を印加し、前記第２の動作において前記反射電極に対して前記第２帯電粒子をはじく電位を印加する駆動方法としてもよい。
【００２４】
これによれば、反射電極に対して対向電極側へ移動させる帯電粒子をはじく電位を入力することによって帯電粒子の移動がスムーズになり、表示の切り換えを短時間で安定して行えるようになる。
【００２５】
また、前記第１画素電極と前記第２画素電極とに互いに異なる電圧を印加する第１プリセット動作と、前記第１プリセット動作とは反対の極性の電圧を前記第１画素電極および前記第２画素電極に印加する第２プリセット動作と、を有し、単数あるいは複数画面の書き換えごとに前記第１プリセット動作および前記第２プリセット動作を交互に実施する駆動方法としてもよい。
【００２６】
これによれば、各画素電極と対向電極との間に直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を抑制することができる。
【００２７】
また、透過性を有する第１帯電粒子を、反射性を有する第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させる駆動方法としてもよい。
【００２８】
これによれば、対向基板側から入射した外光のうち、第１色以外の光の一部が第１帯電粒子において吸収され、第１帯電粒子を透過した光のうち第２色の光が第２帯電粒子において反射され、それ以外の色の光は吸収される。そして、第２帯電粒子において反射された第２色の光は第１帯電粒子において吸収されることとなる。これにより、はっきりとした黒表示を実現できる。
【００２９】
また、多数の前記第１帯電粒子が前記対向電極上で互いに重なるように多層状態で積層される駆動方法としてもよい。
これによれば、第２基板側から入射した光が多層の第１帯電粒子を透過する際に方向を随時異ならせて反射するため、乱反射に似た作用が得られ、明るい表示が得られる。つまり、光が複数の第１帯電粒子を透過することによって指向性のない乱反射となり、かつ対向電極近傍でこの現象が起こるため、視野角の広い表示が得られる。
【００３０】
本発明の電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、先に記載の電気泳動表示装置を備えた構成とされているので、明るく視認性の良好なフルカラーに近い表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態である電気泳動表示装置の概略構成を示す図。
【図２】電気泳動表示装置の具体的な構成例を示す等価回路図。
【図３】第１実施形態の素子基板側における１画素の具体的な構成例を示す平面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図５】電気泳動表示装置の製造時における電気泳動層の形成工程を示す断面図。
【図６】電気泳動表示装置の動作原理について示す図。
【図７】観測側から見たときに視認される着色粒子の面積による階調の違いについて示す画素の概念図。
【図８】（ａ）は、白表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、赤表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｃ）は、青表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｄ）は、黒表示時における粒子の分布状態を示す図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
【図１０】暗い青表示時における粒子の分布状態を示す図。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、淡い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
【図１３】視感度補正後の波長を光強度の分布図。
【図１４】連続してマゼンタ表示を行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図。
【図１５】黒表示を連続して行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図。
【図１６】（ａ）は、変形例１における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、変形例２における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図、（ｃ）は、変形例３における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図、（ｄ）は、変形例４における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
【図１７】赤表示時の駆動方法の変形例における帯電粒子の分布状態を示す図である。
【図１８】第２実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図。
【図１９】第３実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図。
【図２０】（ａ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図。
【図２１】電気泳動表示装置の変形例２を示す部分断面図。
【図２２】赤色の反射粒子とシアン色の透明粒子との反射スペクトルを示す図。
【図２３】青色の透過粒子と黄色の反射粒子との反射スペクトルを示す図。
【図２４】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。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００３３】
（第１実施形態の電気泳動表示装置）
図１は、本発明の一実施形態である電気泳動表示装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は等価回路である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、半導体装置からなる素子基板３００と、素子基板３００に対向配置された対向基板３１０と、これらの間に挟持される電気泳動層３２とにより構成されている。これら素子基板３００と対向基板３１０とが重なる領域には複数の画素４０がマトリクス状に配置された画像表示部５が形成されている。また、画像表示部５の外側の領域、すなわち対向基板３１０よりも外側に張り出した非表示部６には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２および共通電位回路７２が実装されており、当該領域に形成された接続端子を介して、画像表示部５内から延出された配線（走査線６６（６６Ａ，６６Ｂ）、データ線６８Ａ，６８Ｂ、共通電位線６９）とそれぞれ接続されている。また、対向基板３１０よりも外側に張り出した素子基板３００上には、接続基板２０１を介して、上記各駆動回路を駆動するための外部回路基板２０２が接続されている。
【００３４】
図２は、電気泳動表示装置の具体的な構成例を示す等価回路図である。
図２に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３００の一面側に（第１基板３０上に：図４）、互いに交差する方向に延在する複数の走査線６６と複数のデータ線６８Ａ，６８Ｂとが設けられている。ここで、本実施形態の走査線６６は、画像表示部５内において２つに分岐された第１走査線６６Ａおよび第２走査線６６Ｂを有する。
【００３５】
１画素４０内には、電気泳動材料からなる電気泳動層３２、２つの選択トランジスタ（第１トランジスタ）ＴＲ１、選択トランジスタ（第２トランジスタ）ＴＲ２、２つの画素電極（第１画素電極）３５Ａ，画素電極（第２画素電極）３５Ｂ、対向電極３７、接続電極（第１接続電極）４４Ａ、接続電極（第２接続電極）４４Ｂ、および反射電極１３が備えられている。
【００３６】
選択トランジスタＴＲ１は、ゲートに第１走査線６６Ａが接続され、ソースにデータ線６８Ａが接続され、ドレインに画素電極３５Ａ（電気泳動層３２）が接続されている。選択トランジスタＴＲ２は、ゲートに第２走査線６６Ｂが接続され、ソースにデータ線６８Ｂが接続され、ドレインに画素電極３５Ｂ（電気泳動層３２）が接続されている。
【００３７】
データ線６８Ａ，６８Ｂの延在方向で隣り合う画素４０Ａ、画素４０Ｂのうち画素４０Ａにおいては、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のそれぞれのゲートにｍ行の走査線６６が接続されている。そして、選択トランジスタＴＲ１のソースにＮ（Ａ）列のデータ線６８Ａが接続され、選択トランジスタＴＲ２のソースにＮ（Ｂ）列のデータ線６８Ｂが接続されている。
【００３８】
ここで、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレインと保持容量線（不図示）との間に保持容量が配置された構成とすることも可能である。保持容量線は、例えば走査線６６と同時に走査線６６と平行方向に形成される。また電気泳動層３２に電圧を印加するための、保持容量以外の手段を具備しても良い。
【００３９】
接続電極４４Ａは、選択トランジスタＴＲ１のドレインに接続されるとともに画素電極３５Ａに接続され、接続電極４４Ｂは、選択トランジスタＴＲ２のドレインに接続されるとともに画素電極３５Ｂに接続されている。
【００４０】
反射電極１３は、各画素電極３５Ａ，３５Ｂどうしの間に存在し、対向電極３７の電位とほぼ同電位の電圧が印加される。この反射電極１３は少なくともその表面（電気泳動層３２側の面）に反射性を有している。
【００４１】
図３は、第１実施形態の素子基板側における１画素の具体的な構成例を示す平面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
まず、素子基板３００の構成について詳述する。
図３に示すように、電気泳動表示装置１００は、１画素２ＴＦＴ型の構成をなすものであって、画素４０ごとに、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、接続電極４４Ａ，４４Ｂと、複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂと、反射電極１３と、を第１基板３０上に備えてなる素子基板３００を具備する。
【００４２】
画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂは１画素内にそれぞれ複数ずつ設けられており、本実施形態ではいずれも平面視円形状を呈する。複数の画素電極３５Ａどうしは、それぞれがコンタクトホールＨ１を介して接続される接続電極４４Ａにより相互に接続され、複数の画素電極３５Ｂどうしは、それぞれがコンタクトホールＨ２を介して接続される接続電極４４Ｂにより相互に接続されている。
【００４３】
選択トランジスタＴＲ１のドレイン電極４１ｄは接続電極４４Ａを介して複数の画素電極３５Ａに接続され、選択トランジスタＴＲ２のドレイン電極４１ｄは接続電極４４Ｂを介して複数の画素電極３５Ｂに接続されている。そして、複数の画素電極３５Ａには選択トランジスタＴＲ１を介してデータ線６８Ａからのデータ電位が印加され、複数の画素電極３５Ｂには選択トランジスタＴＲ２を介してデータ線６８Ｂからのデータ電位が印加されるようになっている。これにより、複数の画素電極３５Ａと複数の画素電極３５Ｂとを互いに独立に駆動可能な構成とされている。
【００４４】
各接続電極４４Ａ，４４Ｂは、平面視櫛歯形状を呈し、２方向（例えば、走査線６６Ａ，６６Ｂあるいはデータ線６８Ａ，６８Ｂの延在方向）に沿って延在する２辺からなり、全体的にＬ字状を呈する幹部４４１と当該幹部４４１によって連結された複数の枝部４４２とを有してなる。複数の枝部４４２は、幹部４４１の延在方向とは異なる方向（ここでは、枝部４４２の各辺に対して約６０°の方向。これに限らず、例えば４５°の方向とすることもできる）に、互いに平行して延在しており、すべての枝部４４２の延在長さを異ならせてある。幹部４４１の角部（屈曲部分）付近から延出する枝部４４２が最も長く、この中央の枝部４４２から遠ざかる枝部４４２ほど短い長さとなっている。
【００４５】
平面視櫛歯形状を呈する接続電極４４Ａ，４４Ｂは、互いにかみ合うようにして画素４０内に配置されている。つまり、一方の接続電極４４Ａの枝部４４２ａの両側に他方の接続電極４４Ｂの枝部４４２ｂ，４４２ｂが存在する状態となっている。
接続電極４４Ａの各枝部４４２ａは複数の画素電極３５Ａに対応し、接続電極４４Ｂの各枝部４４２ｂは複数の画素電極３５Ｂに対応している。
【００４６】
反射電極１３は、電位の入力が可能な構成とされており、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２上を覆うようにして画素領域のほぼ全体にベタ状に形成され、画素電極３５Ａ，３５Ｂに対応する位置に平面視円形状の複数の開口１３Ａ，１３Ｂを有している。開口１３Ａ，１３Ｂの直径は、画素電極３５Ａ，３５Ｂの直径よりも小さい直径であって、面方向で画素電極３５Ａ，３５Ｂと反射電極１３との間に隙間が形成されることのない寸法に設定されている。このため、反射電極１３としてのデッドエリアがなく明るい画像表示が得られる。
【００４７】
なお、反射電極１３は、すべての画素４０において共通であるとしたがこれに限られることはなく、画素４０ごとに独立して設けてもよい。この場合は、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂのうち、例えば複数の画素電極３５Ａが反射電極１３と電気的に接続された構成としておく。対向電極３７上に分布した粒子を画素電極３５Ａ側へと引き寄せる際には、反射電極１３と画素電極３５Ａとに同一電圧を印加する。電気泳動層３２と反射電極１３との間には保護膜４３が存在しており、この保護膜４３に印加される電圧だけ低い電圧が反射電極１３から粒子に印加されるため、粒子が反射電極１３上の保護膜４３の表面に吸着するのを防止することができる。
【００４８】
このため、保護膜４３の膜厚は厚い方がよく、２μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上が好適である。または、セルギャップｄの５％以上、より好ましくは５０％以上が好適である。このような条件であれば、反射電極１３から粒子に印加される電圧は、常に画素電極に印加される電圧よりも小さくかつ同極性のものとなる。このため、反射電極１３の電位が粒子の移動を阻害することがなくなる。
【００４９】
ここで、セルギャップｄは電気泳動表示装置１００における画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との距離（およそ、素子基板３００と対向基板３１０との間の距離）である。図４では２０μｍである。ただし、２０μｍに限らない。
【００５０】
図３および図４に示すように、第１基板３０は厚さ０．５ｍｍのガラス基板からなり、その表面上に厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなるゲート電極４１ｅ（走査線６６）が形成されている。そして、このゲート電極４１ｅを覆うようにして第１基板３０の表面全体に酸化シリコン膜からなる厚さ３００ｎｍのゲート絶縁膜４１ｂが形成され、ゲート電極４１ｅの直上に厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯ（Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの酸化物）からなる半導体層４１ａが形成されている。
【００５１】
このゲート絶縁膜４１ｂ上には、厚さ２００ｎｍのＡｌからなるソース電極４１ｃ（データ線６８Ａ，６８Ｂ）およびドレイン電極４１ｄがゲート電極４１ｅおよび半導体層４１ａと一部重なるようにそれぞれ設けられている。ソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄは半導体層４１ａに一部乗り上げるようにして形成されている。また、同じく厚さ２００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる接続電極４４Ａ，４４Ｂがゲート絶縁膜４１ｂ上に形成されている。これら接続電極４４Ａ，４４Ｂはソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄと同時にパターン形成されるもので、接続電極４４Ａ（接続電極４４Ｂ）は選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）のドレイン電極４１ｄに接続されている。
【００５２】
ここで、選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）としては、一般的なａ−ＳｉＴＦＴ、ポリＳｉＴＦＴ、有機ＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ等が使用可能である。また、構造もトップゲート、ボトムゲート構造共に可能である。
【００５３】
選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）および接続電極４４Ａ，４４Ｂ上にはこれらを覆うようにして、厚さ３００ｎｍの水素化窒化珪素からなる層間絶縁膜（被覆層）４２Ａと、厚さ１μｍの感光性アクリルからなる層間絶縁膜（被覆層）４２Ｂがこの順で積層されている。層間絶縁膜４２Ｂ上には、厚さ２００ｎｍのＡｌからなる反射電極１３と、この反射電極１３を覆うようにして、厚さ１０μｍの感光性アクリルからなる保護膜（被覆層）４３とが形成されている。複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂは保護膜４３の表面に配置される。
【００５４】
反射電極１３は、画像表示部５におけるすべての画素４０に共通して設けられるもので、画像表示部５の外側で電源と接続されている。ここで、反射電極１３に散乱性を付与してもよい。この場合、反射電極１３の表面上に別途金属酸化膜を成膜してもよいし、反射電極１３を構成する金属パターンの表面を酸化させて構成してもよい。酸化物としては、例えば、アルミナ、チタニア等が挙げられる。反射光を散乱させることでより表示色の発色性が向上するとともに、白表示における外光の正反射を軽減することができる。
【００５５】
なお、層間絶縁膜４２Ａ，４２Ｂおよび保護膜４３の材料として、ここではアクリルを用いているがこれ以外の材料を用いることも可能であり、シリコン酸化膜等の無機絶縁膜、有機絶縁膜であってもよい。
【００５６】
保護膜４３上には、１画素ごとに、厚さ５０ｎｍのＡｌからなる複数の画素電極３５Ａおよび複数の画素電極３５Ｂが設けられている。これら複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂのうち、画素電極３５Ａどうしは、保護膜４３、層間絶縁膜４２Ａ，４２Ｂおよびゲート絶縁膜４１ｂの厚さ方向を貫通するコンタクトホールＨ１を介して個々に接続される接続電極４４Ａによって互いに電気的に接続され、画素電極３５Ｂどうしは、コンタクトホールＨ２を介して個々に接続される接続電極４４Ｂを介して互いに電気的に接続されている。これら接続電極４４Ａ，４４Ｂは、それぞれ選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレイン電極４１ｄを延設してなることから、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のスイッチが閉じたときに各接続電極４４Ａ，４４Ｂを通じて画素電極３５Ａ，３５Ｂにそれぞれデータ線６８Ａ，６８Ｂからの画像信号が供給される。よって、１画素内に配置された画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂは互いに独立に駆動されるようになっている。このように、第１基板３０から画素電極３５Ａ，３５Ｂまでの要素により、素子基板３００が構成されている。
【００５７】
素子基板３００上には、電気泳動層３２を介して対向基板３１０が対向配置されている。
対向基板３１０は、厚さ０．５ｎｍのガラス基板からなる第２基板３１と、その電気泳動層３２側の表面上に形成された厚さ１００ｎｍのＩＴＯからなる対向電極３７とにより構成されている。対向電極３７が視認側なので透明電極を用いる。
【００５８】
対向電極３７は、素子基板３００側に設けられた島状の複数の画素電極３５Ａおよび複数の画素電極３５Ｂの面積の総和よりも広い面積を有し、少なくとも画素４０内の表示に寄与する領域において一繋がりの電極（ベタ電極）となっている。対向電極３７には、必要に応じて、電極の無い切り欠き部を設けても良い。
【００５９】
ここで、対向電極３７、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂに用いる電極の構成材料としては、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、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。
【００６０】
また、画素電極３５Ａ，３５Ｂに用いる電極の材料として、金属、シリサイド、銀などのペースト等を用いて反射性を有するように構成してもよい。また、これら画素電極３５Ａ，３５Ｂは、視認側とは反対側に位置するため、ＩＴＯのような透明電極を用いることも可能である。
【００６１】
また、第１基板３０および第２基板３１としては、ＰＥＴ基板以外の有機絶縁基板や薄ガラス等の無機ガラス基板、あるいは無機材料および有機材料からなる複合基板を用いてもよい。
【００６２】
上述した構成の素子基板３００と対向基板３１０との間には電気泳動層３２が挟持されてなり、このような電気泳動層３２は、シリコーンオイルからなる透明な分散媒２１中に、ＰＥＴからなる反射性を有する青色の負帯電粒子（第２帯電粒子）２６（Ｂ）と、透過性を有する赤色の正帯電粒子（第１帯電粒子）２７（Ｒ）とが複数個ずつ保持されてなる。
【００６３】
分散媒２１の材料としては、実質的に無色透明であることが好ましい。このような分散媒としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。かかる分散媒の材料としては、上記以外にも、例えば各種類（蒸留水、純水、イオン交換水等）、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ペンタン等の脂肪族炭化水素類、シクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエンのような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類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、カルボン酸塩、流動パラフィンなどの鉱物油類、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等の植物油類、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系液体またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。分散媒２１として気体や真空を用いても良い。
【００６４】
また、分散媒２１中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等カップリング剤やその他の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
【００６５】
分散媒２１中に含まれる、帯電粒子、無帯電粒子および透明粒子は、それぞれいかなるものを用いることができ、特に限定はされないが、染料粒子、顔料粒子、樹脂粒子、セラミックス粒子、金属粒子、金属酸化物粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【００６６】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン、硫化亜鉛、亜鉛華等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、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、インダスレンブルー、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、フェロシアン化第二鉄等のシアン色顔料、あるいは無機酸化鉄等のマゼンタ色顔料等が挙げられる。無機顔料、有機顔料を用いることも出来る。
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。
【００６７】
上記顔料の代わりに染料を用いて染料粒子を構成できる。この場合は白色顔料に染料を混入させても良いし、着色の顔料と混ぜて用いても良い。例えばカルボニウム系のマゼンタ等の染料を用いることもできる。
【００６８】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ロジン樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、スチレンとアクリロニトリルを共重合したＡＳ樹脂等が挙げられ、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。
【００６９】
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。また、分散媒２１中に含まれる各種粒子としては、粒子の中心を空洞にした構造のものを用いても良い。このような構成によれば、粒子の表面で光を散乱させることに加えて、粒子内部の、空洞を構成する壁面においても光を散乱させることができ、光の散乱効率を向上させることが可能となる。よって、白、及びその他の色の発色性を向上させることができる。
【００７０】
また、このような電気泳動粒子の分散媒２１中における分散性を向上させることを目的に、各粒子の表面に、分散媒２１と相溶性の高い高分子を物理的に吸着させたり、化学的に結合させたりすることができる。これらの中でも、電気泳動粒子の表面からの離脱着の問題から、高分子が化学的に結合しているものが特に好ましい。かかる構成とすれば、電気泳動粒子の見かけの比重が小さくなる方向に作用して、電気泳動粒子の分散媒２１での親和性、すなわち分散性を向上させることができる。
【００７１】
このような高分子としては、例えば、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基を有する高分子、電気泳動粒子と反応性を有する基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子、および、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子等が挙げられる。
【００７２】
上述したような高分子において、電気泳動粒子と反応性を有する基としては、例えば、エポキシ基、チオエポキシ基、アルコキシシラン基、シラノール基、アルキルアミド基、アジリジン基、オキサゾン基、およびイソシアネート基等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を選択して用いることができるが、用いる電気泳動粒子の種類等に応じて、選択するようにすればよい。
【００７３】
電気泳動粒子の平均粒径は、特に限定されないが、０．０１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０２〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
【００７４】
素子基板３００および対向基板３１０の周縁部には、電気泳動層３２（画像表示部５）の周囲全体を取り囲むように配置されたシール材１６（図５）が形成されており、これら素子基板３００、対向基板３１０およびシール材１６によって電気泳動層３２が封止されている。
【００７５】
図５に、電気泳動表示装置の製造時における電気泳動層の形成工程を示す。
製造時において電気泳動層３２を形成する際は、素子基板３００の周縁部（非表示部）にセルギャップに対応した所定高さのシール材１６を平面視枠状に形成する（図５（ａ））。次に、シール材１６によって囲まれた領域（画像形成領域）に、ディスペンサー等で電気泳動材料７を滴下した後（図５（ｂ））、素子基板３００上にシール材１６を介して対向基板３１０を貼り合わせることによって（図５（ｃ））、素子基板３００と対向基板３１０との間に電気泳動層３２を有した電気泳動表示装置１００が完成する。ここで、素子基板３００側でなく、対向基板３１０側にシール材１６を形成してもよい。
【００７６】
なお、本実施形態においては素子基板３００、対向基板３１０およびシール材１６によって囲まれた空間内に、分散媒２１と、互いに極性の異なる２色の負帯電粒子２６（Ｂ）および正帯電粒子２７（Ｒ）とが封入されてなる非カプセル型の電気泳動層３２とした。これにより、仕切りによる開口率の低下やコントラストの低下を防止することができ、コントラストの高い、明るく、くっきりとした表現が可能になる。
【００７７】
また、上記した構成以外にも、例えば、素子基板３００と対向基板３１０との間に、分散媒２１および帯電粒子２６，２７を封入したマイクロカプセルを複数配置してなるカプセル型の電気泳動層としてもよい。さらに、素子基板３００と対向基板３１０との間に設けられた隔壁によって分離された領域に電気泳動材料（分散媒２１および帯電粒子２６，２７）を封入した構成であってもよい。
【００７８】
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の動作原理について述べる。
図６は、電気泳動表示装置の動作原理について示す図である。なお、実際には画素電極と反射電極とは異なる層に形成されているが、説明を分かりやすくするために、反射電極を画素電極と同層で示している。
【００７９】
図示していないが、最初に画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加して赤の正帯電粒子２７（Ｒ）を画素電極３５Ａに集合させ、画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加して青の負帯電粒子２６（Ｂ）を画素電極３５Ｂに集合させる。
【００８０】
次に図６に示すように、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂに対してそれぞれ同じ大きさのマイナス電圧ＶＬを印加すると、例えば画素電極３５Ａ上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）が複数吸着し、対向電極３７上に複数の青色の負帯電粒子２６（Ｂ）が分布する。一方、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂに対してそれぞれ同じ大きさのプラス電圧ＶＨを印加すると、例えば画素電極３５Ｂ上に青色の負帯電粒子２６（Ｂ）が複数吸着し、対向電極３７上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）が複数分布する。
【００８１】
このように、画素電極３５Ａ，３５Ｂのそれぞれに印加する電圧を介して、帯電粒子２６，２７を画素電極３５Ａ，３５Ｂ側と対向電極３７側とに非対象に分布させることにより表示を制御することができる。
【００８２】
図７は、観測側から見たときに視認される着色粒子の面積による階調の違いについて示す画素の概念図である。ここでは、分かりやすくするために赤粒子のみを用いて説明する。
図７（ａ）は、マイナス電圧ＶＬが印加された画素電極３５Ａ上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）が吸着した状態である。この状態で対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、画素電極３５Ａ上の赤粒子の分布面積に応じた小さなドットと、反射電極１３からの反射光によって表現される白色とにより、若干赤みを帯びた白表示として見える。
【００８３】
図７（ｂ）は、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧Ｖｌ（Ｖｌ＜ＶＬ）を印加して、図７（ａ）の状態において画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させた状態である。この状態で対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、図７（ａ）の状態よりも大きい赤ドットの分布が見える。画素全体では淡い赤表示となる。
【００８４】
図７（ｃ）は、電気泳動層３２における複数の正帯電粒子２７（Ｒ）の全てを対向電極３７側へと移動させた状態である。この状態で、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると画素全体が赤色に見える。
このように、電気泳動表示装置では、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見たときに視認される着色粒子の面積により階調を制御するように構成されている。
【００８５】
次に、本実施形態の電気泳動表示装置における具体的な動作（表示方法）について述べる。
図８（ａ）は、白表示時における粒子の分布状態を示す図である。
画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに、画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加することにより、画素電極３５Ａ上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を吸着させ、画素電極３５Ｂ上に青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を吸着させる。この状態の場合、対向基板３１０側から電気泳動層３２へ入射した光は、粒子が吸着していない反射電極１３で反射し、対向基板３１０から観測者側へと出射する。これにより、明るい表示、すなわち明るい白表示が実現できる。
【００８６】
ここで、反射電極１３の表面を酸化して形成した酸化物で構成しておく、あるいは反射電極１３の表面に酸化膜を形成しておくことによって、反射率が向上するだけでなく、反射光を乱反射させることができる。その結果、メタリックな反射ではなく、紙のような白い色に、より近い白表示を実現できるようになる。
【００８７】
また、この状態は、電気泳動表示装置の表示画像を切り換えるときのプリセット状態でもある。電気泳動材料はメモリー性を有するため、表示画像を書き換えるときに画像表示部５における表示をクリアにするプリセット動作を行い、粒子の分布状態をリセットする必要がある。このリセットされた状態（プリセット状態）を基準として、そこから新たな表示画像の書き換え動作を行う。
【００８８】
図８（ｂ）は、赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、まず、図８（ａ）に示したプリセット状態を基準として、その後、画素電極３５Ａと３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加した。これにより、プリセット状態から引き続き、画素電極３５Ｂ上には青色の負帯電粒子２６（Ｂ）が吸着した状態のままとなる。また、プリセット状態において画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は全て対向電極３７側へと移動する。
【００８９】
ここで、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は透明粒子（透過粒子）であることから、対向基板３１０側から入射した光は、正帯電粒子２７（Ｒ）を透過した後に素子基板３００側の反射電極１３において反射されて、再度、正帯電粒子２７（Ｒ）を透過して外部に出射する。この際、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において赤色以外の光が吸収されて、赤い光のみが対向基板３１０側から外部に出て行くことになる。このときの出射光（表示画像）の明るさは反射電極１３の面積に比例する。このため、画素電極３５Ａ，３５Ｂが存在する領域にも反射性を付与することが好ましい。すなわち、反射電極１３と同様に、画素電極３５Ａ，３５Ｂの表面を金属の酸化物で構成してもよいし、金属層の表面に別途酸化膜を形成してもよい。
【００９０】
ここで、透明粒子とは、可視光領域において特定波長領域の光を吸収し、それ以外の波長の光を散乱または透過させる粒子のことである。本実施形態においては、赤色の約６００〜８００ｎｍの光を散乱または透過させている。なお、可視光以外の領域は不問とする。また、特定波長の光の吸収は多いほうが発色やコントラストの点で好ましく、少なくとも８０％以上、できれば９０％以上が好適である。
【００９１】
図８（ｃ）は、青表示時における粒子の分布状態を示す図である。
青表示を行う際においても、図８（ａ）に示したプリセット状態を基準として行う。
プリセット後、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬをそれぞれ印加して、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を画素電極３５Ａ上に保持させたままとするとともに、プリセット時に画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと全て移動させることによって、青表示を行う。
【００９２】
青色の負帯電粒子２６（Ｂ）は反射粒子であり、対向基板３１０側から入射した光はこの負帯電粒子２６（Ｂ）において反射される。このとき、青色以外の光は負帯電粒子２６（Ｂ）において吸収され、青色光のみが負帯電粒子２６（Ｂ）において反射されて対向基板３１０から出射する。このときの青表示の明るさは、対向電極３７上に分布した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の実効的な分布面積に比例する。そのため、十分な青色光の反射が行えるような範囲（厚さ）で、対向電極３７上に青色粒子を２次元あるいは３次元的に分布させることが好ましい。
【００９３】
青色の負帯電粒子２６（Ｂ）における青色光の反射率は極力高いことが望ましく、少なくとも６０％以上、より好ましくは９０％以上の反射率を有していることである。さらに、青色以外の光の反射率は低い程よく、できれば１０％以下、より好ましくは５％以下が好適である。
【００９４】
また、少なくとも反射において拡散反射（乱反射）の成分を有していることが望ましい。ここで、反射粒子とは、可視光領域において特定波長領域の光を吸収し、それ以外の波長の光を散乱または反射させる粒子を指す。本実施形態においては、青色の波長、約４００〜５００ｎｍの光を散乱または反射させている。なお、可視光領域以外は不問とする。
【００９５】
図８（ｄ）は、黒表示時における粒子の分布状態を示す図である。
黒表示を行う際においても、図８（ａ）に示したプリセット状態を基準として行う。
プリセット後、まず、画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加して対向電極３７上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を移動させる。これにより、複数の正帯電粒子２７（Ｒ）は、対向電極３７の表面を覆うように分布することとなる。
【００９６】
画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加した後、これに続けて、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加し、対向電極３７側へと青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を移動させる。対向電極３７側へと移動した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）は、対向電極３７の表面上に分布している赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の下に配置され、これら正帯電粒子２７（Ｒ）と重なるようにして３次元的に分布する。このように、対向電極３７の直下に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を配置した後、これら正帯電粒子２７（Ｒ）の直下に負帯電粒子２６（Ｂ）を配置させることによって、黒表示にする。
【００９７】
対向基板３１０側から入射した光はまず透過粒子である赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において赤色以外の光の一部が吸収されて赤色光のみが青色の負帯電粒子２６（Ｂ）に到達する。そして、赤色光は青色の負帯電粒子２６（Ｂ）において吸収される。また、正帯電粒子２７（Ｒ）を透過することなく負帯電粒子２６（Ｂ）に直接到達した外光は、そのうちの青色光のみが負帯電粒子２６（Ｂ）において反射されて、それ以外の色の光は吸収される。負帯電粒子２６（Ｂ）において反射された青色光は赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収される。これにより、黒表示となる。
【００９８】
次に、赤粒子および青粒子による階調制御を行った際の表示を示す。
図９（ａ），（ｂ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
まず、図８（ａ）に示すプリセット状態を基準として、その後、画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加して赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させた。その後、画素電極３５ＢにＶｌ１（ＶＬ＜Ｖｌ１＜０）を印加して、プリセット時に画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部を対向電極３７側へと移動させて、対向電極３７の表面上に広く分布する正帯電粒子２７（Ｒ）の直下に配置させる。これら赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）と青色の負帯電粒子２６（Ｂ）とが３次元的に分布する一部の領域は黒ドットとなる。このため、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、赤表示領域内に複数の黒ドット表示領域が混在して暗い赤表示となる。
このように、赤色粒子と青色粒子の分布範囲による黒表示領域と赤表示領域の面積を制御することによって、任意の明度を表現することができる。
【００９９】
各粒子の分布面積の制御は、画素電極３５Ａ，３５Ｂに対してそれぞれ印加する電圧の大きさ、印加時間、印加タイミングによって制御する。例えば、先に移動を開始した赤の正帯電粒子２７（Ｒ）が、まだ対向電極３７に到達していない時に青の負帯電粒子２６（Ｂ）の移動を開始しても良い。
【０１００】
また、赤表示領域と黒表示領域における各面積とは、対向基板３１０側（対向電極３７上）における各色の帯電粒子の２次元的、３次元的な広がりを全て考慮した、対向基板３１０側から観測される実効的な面積である。
【０１０１】
ここで、黒表示は、青色の階調表示を応用している。
階調表示を行うことができるのは、各画素が複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂの集合体からなり、かつ、各画素電極３５Ａ，３５Ｂを各選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２によって独立して制御しているからである。
【０１０２】
図１０は、暗い青表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８（ａ）に示すプリセット動作を実行した後、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ１（０＜Ｖｈ１＜ＶＨ）を印加して、プリセット時に画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。その後、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加して、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を全て対向電極３７側へと移動させる。赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）と青色の負帯電粒子２６（Ｂ）とが３次元的に分布する領域は黒ドットとなることから、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、青表示領域内に複数の黒ドット領域Ａ（Ｂｋ）が混在して暗い青表示となる。
【０１０３】
図１１（ａ），（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８（ａ）に示すプリセット動作を実行した後、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ２（０＜Ｖｈ２＜ＶＨ）を印加すると同時に、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧Ｖｌ２（ＶＬ＜Ｖｌ２＜０）を印加する。これにより、赤ドット領域Ａ（Ｒ）と青ドット領域Ａ（Ｂ）とが混在してマゼンタ表示が得られる。ここでは、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して同時に所定の電圧を印加して、各色の粒子の重なりを少なくして黒表示を少なくしている。
なお、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して電圧を印加するタイミングは同時に限らない。また、赤ドット領域Ａ（Ｒ）と青ドット領域（Ｂ）の面積を変えて色調を制御できる。
【０１０４】
図１２（ａ），（ｂ）は、淡い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８（ａ）に示すプリセット動作を実行した後、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ３（０＜Ｖｈ３＜ＶＨ）を印加して、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加する。このようにして、複数の赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる。正帯電粒子２７（Ｒ）によって覆われない領域は白表示となる。このため、白表示領域Ａ（Ｗ）と赤ドット領域Ａ（Ｒ）とが混在し、彩度の低い赤表示が得られる。
【０１０５】
図１３は、視感度補正後の波長と光強度の分布概念図である。
図１３に示すように、赤色の透明粒子と青色の反射粒子とでは反射スペクトルが重ならない。重なった波長の光は、赤色粒子および青色粒子のいずれにおいても吸収されることなく外部に出射することとなるため、良好な黒表示を実現することができない。重なる波長の光の強度は他の光強度（赤色および青色の光強度）のＭａｘ値の１０％以下が望ましい。さらに、良好な黒表示を得るためには２％以下が望ましい。
【０１０６】
以上、説明したように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、１画素において、白表示、黒表示、赤表示、青表示、マゼンタ表示（赤粒子と青粒子の色の混色）の５色の表示を得ることができる。また、各表示色における階調を制御することにより明度や彩度の調整も行えるため５色以上の色表示を得ることができ、ほぼフルカラーに近い表現が可能となる。これにより、多様な表現を実現できるようになる。
また、対向基板３１０側から入射する光の一部が反射電極によって反射されて、より明るい表示が可能になるとともに、特に、紙により近い白表示を実現することができる。
また、電気泳動層３２は、互いの波長領域を異ならせた透過粒子および反射粒子の２種類の帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）を有しており、黒表示の際、各帯電粒子においても吸収されずに外部にリークしてしまう光を減らすことができる。これにより、はっきりとした良好な黒表示を実現することができる。
また、本実施形態では、電気泳動層３２として、マイクロカプセルや隔壁等の仕切りを用いずに構成されたものであることから、このような仕切りによる開口率の低下やコントラストの低下がなく、高コントラストで明るいくっきりとした表現が可能となる。
【０１０７】
次に、電気泳動表示装置の具体的な駆動方法について述べる。
以下の説明において、０ＶとはＧＮＤ電圧あるいはＶｃｏｍを意味する。
図１４は、連続してマゼンタ表示を行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図である。対向電極３７はＶｃｏｍである。
まず、第１のプリセット動作を実施する。
プリセット期間Ｔ１１において、走査線６６Ａ，６６Ｂに選択電圧Ｖｇｈを印加して、データ線６８Ａを介して画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともにデータ線６８Ｂを介して画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加することによって、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に帯電粒子２７（Ｒ）、２６（Ｂ）をそれぞれ集合させる。これにより白表示となり、リセット状態となる。
【０１０８】
次に、書き込み期間Ｔ１２において、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ（０＜Ｖｈ＜ＶＨ）を印加すると同時に、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧Ｖｌ（ＶＬ＜Ｖｌ＜０）を印加し、画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。ここで、図１１（ｂ）に示したように対向電極３７上における青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の分布面積と、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の分布面積とは略等しく、これによって赤色と青色との混色表示、すなわちマゼンタ表示となる。
【０１０９】
その後、画像保持期間Ｔ１３において各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
なお、電気泳動表示装置の電源スイッチが入っていれば各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各電極３５Ａ，３５Ｂ，３７にＧＮＤ電位が入力され、電源スイッチが切ってあればフローティング状態となる。
【０１１０】
次に、第２のプリセット動作を実行する。
このプリセット動作は、画像を書き換える際に実施するもので、連続表示を行う場合にも同様に行う。
例えば、連続してマゼンタ表示を行う場合には、先のプリセット動作時とは異なる極性の電圧を各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加する。つまり、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加するとともに、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加して、先のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加した電圧の極性を逆転させる。これにより、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が集合して、表示がリセットされる。
【０１１１】
次に、書き込み期間Ｔ２２において、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧Ｖｌ（ＶＬ＜Ｖｌ＜０）を印加すると同時に、画素電極３５Ｂに対してプラス電圧Ｖｈ（０＜Ｖｈ＜ＶＨ）を印加し、画素電極３５Ａ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ｂ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。これにより、先の表示と同様にマゼンタ表示となる。
【０１１２】
その後、画像保持期間Ｔ２３において各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
図示していないが、画像保持期間Ｔ１３、Ｔ２３において選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２を導通させ、０Ｖをデータ線６８Ａ、６８Ｂから画素電極３５Ａ、３５Ｂに書き込んでも良い。
【０１１３】
次に、連続して黒表示を行う際の駆動方法を説明する。ここで対向電極３７の電位はＶｃｏｍである。
図１５は、黒表示を連続して行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図である。
まず、プリセット期間Ｔ１１において、走査線６６Ａ，６６Ｂに選択電圧Ｖｇｈ（選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２をＯＮにする電圧）を印加することにより、データ線６８Ａを介して画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに、データ線６８Ｂを介して画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加する。これによって、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に帯電粒子２７（Ｒ）、２６（Ｂ）をそれぞれ集合させる。
【０１１４】
次に、書き込み期間Ｔ１２において、まず、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加すると同時に、画素電極３５Ｂを０Ｖ（Ｖｃｏｍ）にして、画素電極３５Ａ上に吸着した赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ｂ上における青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の保持状態を維持させる。
そして、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の対向電極３７側への移動動作開始後に、所定の時間（図中の「書き込み時間差」）をおいて、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬ）を印加する。これにより、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）をすべて対向電極３７側へと移動させ、先に対向電極３７の表面上に分布させておいた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の下方に配置させる。その結果、黒表示となる。
【０１１５】
その後、画像保持期間Ｔ１３においてデータ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
なお、電気泳動表示装置の電源スイッチが入っていれば各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各電極３５Ａ，３５Ｂ，３７にＧＮＤ電位が入力され、電源スイッチが切ってあればフローティング状態となる。
【０１１６】
次に、プリセット期間Ｔ２１を実行する。
ここでは、走査線６６Ａ，６６Ｂに選択電圧Ｖｇｈを印加することによりデータ線６８Ａ，６８Ｂを介して、先のプリセット動作時とは異なる極性の電圧を各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加する。つまり、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加するとともに、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加して、先のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加した電圧の極性を逆転させる。これにより、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が集合して、表示がリセットされる。
【０１１７】
次に、書き込み期間Ｔ２２において、まず、画素電極３５Ｂに対してプラス電圧ＶＨを印加すると同時に、画素電極３５Ａを０Ｖにして、画素電極３５Ｂ上に吸着した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ａ上における赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の保持状態を維持させる。
そして、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の対向電極３７側への移動動作開始後に、所定の時間（図中の「書き込み時間差」）を置いて、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧ＶＬを印加する。これにより、画素電極３５Ａ上に吸着していた一部の青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと移動させ、先に対向電極３７の表面上に分布させておいた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の下方に配置させる。その結果、黒表示となる。
【０１１８】
その後、画像保持期間Ｔ２３において各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
【０１１９】
ここでは、表示を切り換える際に実施するプリセット動作において、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加する電圧の極性を逆転させる動作は、複数画面の書き換え毎に行ってもよい。
【０１２０】
また、書き込み期間Ｔ１２，Ｔ２２において、画素電極３５Ａ，３５Ｂに電圧を印加するタイミングに差を設ける方法は上記方法に限らない。例えば、赤粒子を移動させるフィールドと、青粒子を移動させるフィールドとを異ならせてもよい。また、画素電極３５Ａ、３５Ｂに印加する電圧の絶対値や印加時間を画素電極３５Ａ，３５Ｂ間で変えて、粒子の移動速度を制御して、赤と青粒子の対向基板上の粒子の積層順を制御しても良い。
【０１２１】
なお、上記プリセット期間Ｔ１１、Ｔ２１においては、走査線を順次選択して画像データを書き込む方法を用いたが、画面全体に設けられた全ての走査線を一括選択して全ての走査線に同時に画像データを書き込む方法を用いてもよい。
また、複数の走査線を同時に選択して、これら複数の走査線ごとに一括して画像データを書き込む方法を用いてもよい。
さらに、図１４および図１５には示していないが、反射電極１３に対して、例えば、画素電極３５Ａ，３５Ｂのいずれかの電圧、あるいは対向電極３７と同一の電圧を印加して、帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動を制御してもよい。
図１５のＴ１２、Ｔ２２中の「書き込み時間差」の時に、青粒子を放出する画素電極３５Ａ、３５ＢにＶｃｏｍが印加されているが、その電圧に限らない。画素電極３５Ａ、３５Ｂに集合した青粒子を保持する電圧であれば何でも良い。
また、電気泳動表示装置１００の駆動方法は、上記に限らず、他の駆動方法を用いることが可能である。
【０１２２】
次に、黒表示を行う際の他の駆動方法について述べる。
【０１２３】
（変形例１）
図１６（ａ）は、変形例１における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに互いに異なる極性の電圧を印加してプリセット動作を行った後に、これら画素電極３５Ａ，３５Ｂに対してプリセット動作時とは反極性の電圧を同時に印加する。このようにして、対向電極３７側に赤色と青色の各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）を混在せしめた。赤色と青色の各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が対向電極３７上およびその近傍において３次元的にランダムに存在することにより、対向基板３１０側から入射した外光が各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）において吸収されて黒表示となる。なお、対向電極３７と接する青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の反射光が視認されるため多少青味かかった表示色となるが、黒に近い表示を行うことができる。
【０１２４】
（変形例２）
図１６（ｂ）は、変形例２における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに互いに異なる極性の電圧を印加してプリセット動作を行った後に、まず、画素電極３５Ａに対してプリセット動作時とは反極性の電圧（例えばプラス電圧）を印加して、全ての赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる。次に、画素電極３５Ｂに対して所定の電圧を印加することにより、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を分散媒２１中に浮遊させる。このような状態においても黒表示は可能である。
【０１２５】
（変形例３）
図１６（ｃ）は、変形例３における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
プリセット動作後の、書き込み期間において、画素電極３５Ａに対してプラス電圧を、画素電極３５Ｂにマイナス電圧を印加すると同時に、反射電極１３に対してプラス電圧を印加する。この場合、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は対向電極３７側、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）は反射電極１３側に移動している。電圧印加時における両方の帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動方向が異なるので、これら両方の帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）を同時に移動させることができる。
【０１２６】
例えば、画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加してプリセット動作を行った後、対向電極３７にＧＮＤ電位を印加し、画素電極３５Ａにプラス電圧（例えばプラス電圧ＶＨ）を印加することによって、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる。また、画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに反射電極１３に対してプラス電圧（例えばプラス電圧ＶＨよりも高電圧）を印加することにより、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を反射電極１３上に移動させる。
【０１２７】
これにより、対向基板３１０側から入射した外光のうち、赤色光以外の光が正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収されて赤色光のみが反射電極１３上に吸着した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）に入射して吸収される。また、正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収されずに負帯電粒子２６（Ｂ）に直接入射した外光は、そのうちの青色以外の光が吸収されるとともに青色光のみが反射される。負帯電粒子２６（Ｂ）において反射された青色光は赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収される。これにより、黒表示となる。
【０１２８】
（赤表示の変形例）
図１７（ａ）は、赤表示の変形例の駆動方法の変形例における帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、電気泳動層３２内に保持される正帯電粒子２７（Ｒ）の数を増やした。
プリセット動作を行った後、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧ＶＬを印加するとともに、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加することにより、対向電極３７上には増量された赤色の正帯電粒子２７（Ｂ）が互いに重なるように多層状態で分布する。
【０１２９】
そして、対向基板３１０側から入射した光は多数の正帯電粒子２７（Ｒ）を透過する際に方向を随時異ならせて、最終的に対向基板３１０側から出射する。これは、乱反射に似た作用であり、その結果、明るい赤表示が得られる。つまり、光が複数の赤粒子を透過することによって指向性のない乱反射となり、かつ対向電極３７近傍でこの現象が起こるため視野角の広い赤表示となる。
【０１３０】
図１７（ｂ）は、同図（ａ）における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加してプリセット動作を行った後、まず、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ（Ｖｈ＜ＶＨ）を印加して対向電極３７上に一部の正帯電粒子２７（Ｒ）を分布させる。一部の正帯電粒子２７（Ｒ）であるが、粒子数が多いため対向電極３７を覆っている。対向電極３７を覆う粒子量は、図８（ｂ）のように赤の光が透過できる量である。
【０１３１】
その後、所定の時間をおいた後、画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加して全ての負帯電粒子２６（Ｂ）を正帯電粒子２７（Ｒ）の下方（直下）に分布させる。ここでは対向基板３１０近傍の粒子分布は図８（ｄ）と同じ状態となり、同様の黒表示が実現できる。
ここで黒表示も対向電極３７近傍で黒色を作成しているため視角が広い。もちろん青表示は図８（ｃ）と同様のため同じ理由で視角が広い。
このように、多量の赤粒子を用いることで視角の広い電気泳動装置が実現できる。
【０１３２】
以上述べたように、本実施形態の電気泳動表示装置１００では、各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態を制御することによって、基本的に、赤、青、マゼンタ、白、黒の５色の表示が可能となり、多様な表現を実現することができる。また、電圧の印加条件（印加時間、印加タイミング、印加電圧の大きさ等）を制御することにより、上記した５色の表現に加えてこれら５色の階調表現を実現することができ、明度や彩度の調整も行えるため、フルカラーあるいはこれに近い表現を実現することができる。
【０１３３】
また、画素電極３５Ａ，３５Ｂから対向電極３７側へと帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）をそれぞれ移動させる際、反射電極１３に対して移動対象の帯電粒子をはじく電位を入力することによって、反射電極１３上に帯電粒子が移動してきてしまうことを防止でき、その結果、対向電極３７側へと帯電粒子をスムーズに移動させることができる。これにより、表示の切り換えを短時間で安定して行えるようになる。
【０１３４】
また、黒表示を得る際には、透過性を有する赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を先に移動させて、反射性を有する青色の負帯電粒子２６（Ｂ）よりも対向電極３７側に配置させることにより、対向基板３１０側から入射した外光を各粒子において吸収させることができて良好なはっきりとした黒表示が実現される。
【０１３５】
また、単数あるいは複数画面の書き換えごとに第１プリセット動作と第２プリセット動作とを交互に実施することによって、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との間に、それぞれ直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を抑制することができ、高信頼性の電気泳動表示装置１００となる。
【０１３６】
また、上述した表示方法の説明は帯電粒子を移動させる際の電圧印加方法の例示であり、他の方法も可能である。
例えば、反射電極１３に印加する電圧を対向電極３７と同じ電圧にした場合は次のような設定を行なう。
この場合は対向電極３７から画素電極３５Ａ，３５Ｂ側へと帯電粒子を移動させる際は問題ないが、画素電極３５Ａ，３５Ｂから対向電極３７側へと帯電粒子を移動させる動作のときに、反射電極１３上に帯電粒子が移動してきてしまうことがある。これを避けるために、面方向における画素電極３５Ａ，３５Ｂと反射電極１３との距離を、対向電極３７と画素電極３５Ａ，３５Ｂとの距離（セルギャップｄ）よりも長くなるように設定する。または、反射電極１３上に絶縁膜を形成し、反射電極１３の電位が帯電粒子に影響しないように設定する。
【０１３７】
他の例として、反射電極１３に交流電圧を印加する方法もある。そこでは、帯電粒子を対向電極３７側へと移動させる時に、２フィールド用いて移動させる。例えば、プリセット後の最初のフィールドにおいて画素電極３５Ａ上に吸着していた正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる際、画素電極３５Ａにプラス電圧を印加するとともに反射電極１３に対してもプラス電圧を印加する。これで正帯電粒子２７（Ｒ）が反射電極１３上に移動することを防止できて、画素電極３５Ａ上から対向電極３７側へとスムーズに移動する。すなわち、反射電極１３上へ移動してきた正帯電粒子２７（Ｒ）は反射電極１３の電圧によってはじかれて、対向電極３７へと移動するようになる。
【０１３８】
また、次のフィールドにおいて画素電極３５Ｂ上に吸着していた負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと移動させる際は、画素電極３５Ｂにマイナス電圧を印加するとともに、反射電極１３にもマイナス電圧を印加する。これにより、反射電極１３上に移動してきた負帯電粒子２６（Ｂ）がはじかれて対向電極３７側へとスムーズに移動することとなる。
【０１３９】
さらに、対向電極３７から画素電極３５Ａ，３５Ｂ側へと負帯電粒子２６（Ｂ）および正帯電粒子２７（Ｒ）を移動させる場合には、反射電極１３に対して対向電極３７と同じ電圧を印加する。
このように、反射電極１３に対して印加する電圧によって各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）のいずれかの移動制御の補助を行うことができる。
【０１４０】
また、次の表示画像に書き換える場合（表示が同一の場合も含む）には、一度画像をリセットする。このとき、先の画像を表示する前に実行した第１のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加した電圧の極性と、次の画像を表示する前に実行する第２のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加する電圧の極性とを交換する。
これにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７とを含めた３つの電極によって完全な交流駆動が可能となる。したがって、各電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【０１４１】
（第２実施形態の電気泳動表示装置）
図１８は、第２実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図である。
図１８に示すように、第２実施形態における電気泳動表示装置１０２は、素子基板３００の表面（電気泳動層３２側の表面）に島状の複数の画素電極が設けられておらず、各選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレイン電極４１ｄにそれぞれ接続された接続電極４４Ａ，４４Ｂの一部が画素電極として機能する構成となっている点において異なっている。
【０１４２】
本実施形態では、接続電極４４Ａ，４４Ｂ上を覆っている層間絶縁膜４２Ａ，４２Ｂおよび保護膜４３に、各接続電極４４Ａ，４４Ｂを部分的に露出させるための平面視円形状の貫通孔が複数形成されている。そして、これら接続電極４４Ａ，４４Ｂのうち、第１の貫通孔４９ａを介して露出する接続電極４４Ａの一部が上記の画素電極３５Ａとして機能し、第２の貫通孔（不図示）を介して露出する接続電極４４Ｂの一部が上記の画素電極３５Ｂとして機能する。このため、例えば、接続電極４４Ａにマイナス電圧ＶＬが印加された場合、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は貫通孔４９ａ内に入り込み、該貫通孔４９ａ内において露出する接続電極４４Ａ上に集合（吸着）することとなる。
接続電極４４Ａ，４４ＢはＡｌからなり、反射性を有している。このため、それぞれに印加される電圧によって帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動を制御するとともに外光を対向基板３１０側へと反射させる作用も含む。
【０１４３】
反射電極１３上には保護膜４３が形成されている。このため、帯電粒子には保護膜４３を介して反射電極１３から低電圧が印加されることになる。よって、反射電極１３上、すなわち保護膜４３上に帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が付着することが防止される。このため、保護膜４３の厚さは、帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動制御に影響を与えることなく、帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の吸着を防止することができる値に設定される。ここで、保護膜４３は、厚さ２μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。または、セルギャップｄの５％以上、より好ましくは５０％以上である。
【０１４４】
また、上記した構成によれば、画素電極を別途形成する必要がないので構成を簡素化できるとともに製造が容易になる。
【０１４５】
なお、反射電極１３は、画像表示部５全体にベタ状に形成されており、各画素において共通の構成となっているが、画素ごとに独立して設けてもよい。この場合は、反射電極１３を、貫通孔を介して下層の接続電極４４Ａ，４４Ｂと電気的に接続させておく。ここで、画素内において複数の反射電極１３ごとに２つのグループに分け、第１グループにおける複数の反射電極１３どうしを接続電極４４Ａを介して互いに接続させ、第２グループにおける複数の反射電極１３を接続電極４４Ｂにおいて互いに接続させることにより、各グループの複数の反射電極１３ごとに互いに独立して駆動させることが可能となる。
またこの時、反射電極１３が帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）に印加する電圧は常に接続電極４４Ａ，４４Ｂに印加される電圧よりも小さく、同極性のものとなる。このため、反射電極１３の電位が帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動を阻害することがなくなる。
【０１４６】
（第３実施形態の電気泳動表示装置）
図１９は、第３実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図である。
図１９に示すように、第３実施形態における電気泳動表示装置について述べる。
本実施形態の電気泳動表示装置１０３では、第１基板３０側において、ゲート絶縁膜４１ｂ上に形成された選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、画素電極３５Ａ，３５Ｂに接続される接続電極４４Ａ，４４Ｂと、を覆うようにして層間絶縁膜４２Ａが形成されており、さらにこの層間絶縁膜４２Ａ上に感光性アクリルから成る厚さ２μｍの層間絶縁膜５３が形成されている。本実施形態における層間絶縁膜５３の表面５３ａは凹凸形状とされており、層間絶縁膜４２とは反対側の電気泳動層３２側へと突出する複数の凸部５３Ａを多数有している。これら複数の凸部５３Ａは少なくとも１つの画素内に存在し、各凸部５３Ａの平面視形状や断面形状、高さ等は不均一とされているとともに、その位置もランダムな配置とされている。
【０１４７】
このような層間絶縁膜５３上には、表面５３ａの形状に倣うようにして所定の厚さの反射電極１３が設けられている。反射電極１３はＡｌなどを用いて形成され、その膜厚は層間絶縁膜５３の厚さに比べて薄く、層間絶縁膜５３の表面５３ａすなわち凸部５３Ａの外形を反映させた形状となっている。これにより、反射電極１３の表面１３ａが散乱面となり、白表示時における外光の正反射を軽減することができる。
【０１４８】
なお、反射電極１３上に形成された保護膜４３は平坦化膜として機能している。
【０１４９】
（変形例１）
図２０（ａ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８，９，１０のように今までは画素電極３５Ａ，３５Ｂから対向電極３７に移動する粒子はほとんど全てが対向電極３７近傍に位置するとの説明を行なってきた。しかし、実際には一部の粒子が分散媒２１中に位置することもある。これを示した例が図２０（ａ）、（ｂ）である。
図２０（ａ）は図９（ａ）の変形例である。青の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部が分散媒２１中に位置している。その結果、暗い赤表示が得られる。
図２０（ｂ）は図１１（ａ）の変形例である。赤と青の帯電粒子２７（Ｒ）、２６（Ｂ）の一部が分散媒２１中に位置している。その結果、マゼンタ表示が得られる。
この状態においても対向電極３７の視認側から見た粒子の実効的分布の面積により階調や混色を表示できる。
また図示しないが、図８（ａ）の白状態においても一部の粒子が分散媒２１中に位置する状態であっても良い。このように今まで説明した全ての図において一部の粒子が分散媒中に位置していても良い。
【０１５０】
（変形例２）
図２１は、電気泳動表示装置の変形例２を示す部分断面図である。
図２１に示すように、ここでは、Ａｌからなる反射フィルム（反射電極）８０が第１基板の裏面に設けられている。この反射フィルム８０は、透明接着剤を介して第１基板３０の裏面に貼り合わされている。なお、反射フィルム８０の代わりにＡｌ等の金属を第１基板３０の裏面上に直接形成してもよい。また、本例では、選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２側に反射フィルムを設けないために保護膜４３を用いていない。
このように、素子基板３００の裏面側に反射フィルム８０を設ける構成であれば、反射フィルム８０をベタ状に形成することができるので反射性が高まるとともに製造が容易になる。
【０１５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１５２】
上記の実施形態においては、電気泳動層３２を構成する帯電粒子として、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）と赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）とを備えた構成について述べたが、帯電粒子の色の組み合わせ及び帯電極性はこれに限らず、帯電粒子の色および極性は様々な組み合わせにすることができる。また、反射粒子および透明粒子の色の組み合わせおよび極性についても上記したものに限らない。
【０１５３】
帯電粒子の色の組み合わせとしては、互いに補色の関係となる色が好ましく、例えば、緑色とマゼンタ、青色と黄色などのような組み合わせにしてもよい。
ここで、分散媒２１内に赤色の反射粒子と、シアン色の透明粒子とが保持された電気泳動層の場合、各色の帯電粒子における透過と反射（散乱）におけるスペクトルの共通波長の制約は上記した通りである。図２２に示す赤色（Ｒ）の反射粒子とシアン色（Ｃ）の透明粒子との反射スペクトル、図２３に示す、青色（Ｂ）の透過粒子とイエロー（Ｙ）の反射粒子との反射スペクトルにおいて、各組み合わせにおける色粒子どうしの反射スペクトルの重なりは２％以下である。
【０１５４】
これによれば、白表示、黒表示、一方の帯電粒子の色表示、他方の帯電粒子の色表示、およびこれら２種類の帯電粒子の色の混色表示の５色を、各色の階調表示を含めて表現することが可能である。したがって、明るく高コントラストのフルカラー表示が可能な電気泳動表示装置が得られる。
また、補色でなくても透過または反射強度が重ならなければどういう組み合わせでも良い。例えば赤、青の代わりに緑っぽい赤、緑っぽい青を用いて明るい表示を実現できる。
【０１５５】
帯電粒子を対向電極３７近傍に位置させることで表示を行い、対向電極３７や画素電極３５Ａ、３５Ｂにおいて粒子位置のメモリー性を持たせることで表示のメモリー性を持たせる事ができる。
プリセット時の表示として図８（ａ）に示す白表示を用いたが、同図（ｄ）の黒表示を用いることもできる。
【０１５６】
また、画素電極３５Ａ，３５Ｂの平面形状は上記したものに限らず、ストライプ、楕円、多角形等を用いてもよい。２種類の帯電粒子を対向電極３７上に分布させる際、各粒子の分布範囲の少なくとも一部を重ならせることが可能な形状となっていればよい。
図１（ｂ）および図２に示した等価回路は、１トランジスタ１キャパシタ構造（１Ｔ１Ｃ構造）をベースとしている。これ以外の等価回路を用いることも可能である。例えば、２トランジスタ１キャパシタ回路等である。
【０１５７】
［電子機器］
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図２４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２４（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（電子機器）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。
【０１５８】
図２４（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（電子機器）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。
【０１５９】
図２４（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（電子機器）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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、明るく視認性の良好なフルカラーに近い表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器となる。
【０１６２】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等の電子ペーパーにも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１６３】
１３…反射電極、１３ａ…表面、２１…分散媒、２６…帯電粒子、２６…負帯電粒子（第２帯電粒子）、２７…正帯電粒子（第１帯電粒子）、３０…第１基板、３１…第２基板、３２…電気泳動層、３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、３７…対向電極、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、４１ｄ…ドレイン電極、４２Ａ，４２Ｂ…層間絶縁膜（被覆層）、４３…保護膜（被覆層）、４４Ａ，４４Ｂ…接続電極、４４Ａ…接続電極（第１接続電極）、４４Ｂ…接続電極（第２接続電極）、４９ａ…貫通孔、１００，１０２，１０３…電気泳動表示装置、ＴＲ１…選択トランジスタ（第１トランジスタ）、ＴＲ２…選択トランジスタ（第２トランジスタ）、１０００…電子ブック（電子機器）、１１００…腕時計（電子機器）、１２００…電子ペーパー（電子機器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に開示されているように、着色粒子を用いたカラー表示可能な電気泳動表示装置が提案されている。しかしながら、コントラストが低いという課題が存在し、十分な表示性能を有する電気泳動表示装置は提案されていなかった。
【０００３】
特許文献１には、１つの画素を２つのサブ画素に分離して、それぞれに２色のカラー粒子を保持させて表示を行う装置が記載されている。具体的には、サブ画素ごとに赤色と青色の２色の粒子を用いて表示を行う方法が記載されているが、白表示、黒表示、赤表示、青表示の４色の表示のみが可能である。さらに、黒表示は、赤粒子と青粒子を分散媒中にランダムの分布させているため、対向基板側から入射した外光が各粒子において吸収されず、青色および赤色の光が外部に漏れることによって、はっきりとした黒表示を行うことができないおそれがある。
【０００４】
また、特許文献２では、隔壁等で１つの画素を複数のサブ画素に分離して、各サブ画素をそれぞれ駆動する方法が記載されている。ここでは、各サブ画素内に保持された着色粒子と分散媒とにおける色の関係は、補色の関係にあり、例えば、黄色粒子と青色分散媒とを用いている。フルカラー表示を行うには、２色の色の任意の制御を行う必要がある。しかしながら特許文献２では、粒子の位置による階調等の制御は可能であるが、分散媒の色は制御できていないため、４色表示しかできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１０１８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−７２６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の構成においてはフルカラーに近い表示ができず、しかも黒表示が浮いてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、フルカラーまたはそれに準じる表示が可能であって高コントラストの画像表示が可能な電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気泳動表示装置は、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１色に着色された複数の第１帯電粒子および第２色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側に配置され互いに独立駆動される第１画素電極および第２画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、前記第１基板に設けられる反射電極と、を備え、前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有することを特徴とする。
【０００９】
これによれば、基本的に、第１帯電粒子の第１色、第２帯電粒子の第２色、これら第１色および第２色の混合色、白、黒の５色表示が可能となり、多様な表現を実現できる。また、第２基板側から入射する光の一部が反射電極によって反射されて、より明るい表示、特に、紙により近い白表示を実現できる。
【００１０】
また、前記第１波長領域と前記第２波長領域との差が、光強度のピーク波長の１０％以下である構成としてもよい。
これによれば、第１および第２帯電粒子のいずれにおいても吸収されず、外部にリークしてしまう光を減らすことができる。このため、はっきりとした良好な黒表示を実現できる。
【００１１】
また、画素ごとに、前記第１画素電極に接続される第１トランジスタと、前記第２画素電極に接続される第２トランジスタと、を備え、前記第１帯電粒子および第２帯電粒子がプラスあるいはマイナスのいずれかの極性に帯電している構成としてもよい。
【００１２】
これによれば、各トランジスタを介して各画素電極にそれぞれ入力される電圧の印加条件によって、画素内における第１および第２帯電粒子の分布状態を制御することができるので、上記５色の表現とこれらの階調表現も可能になる。
【００１３】
また、前記第１トランジスタのドレイン電極に接続された第１接続電極と、前記第２トランジスタのドレイン電極に接続された第２接続電極と、を有し、複数の前記第１画素電極どうしが、これら前記第１画素電極よりも前記第１基板側の層に形成された第１接続電極により相互に接続され、複数の前記第２画素電極どうしが、これら前記第２画素電極よりも前記第１基板側の層に形成された第２接続電極により相互に接続されている
構成としてもよい。
【００１４】
これによれば、複数の第１画素電極どうし、複数の第２画素電極どうしをそれぞれ同時に駆動させることができる。
【００１５】
また、前記第１基板上に前記第１接続電極および前記第２接続電極を覆う被覆層が設けられ、前記被覆層には前記第１および第２接続電極を部分的に露出させる複数の貫通孔が形成されており、前記貫通孔を介して露出する前記第１接続電極の一部が前記第１画素電極として機能し、前記貫通孔を介して露出する前記第２接続電極の一部が前記第２画素電極として機能する構成とされている構成としてもよい。
これによれば、画素電極を別途形成する必要がなくなるので構成が簡素化されて製造が容易になる。
【００１６】
また、前記反射電極の表面に散乱性が付与されている構成としてもよい。
これによれば、反射電極によって反射される反射光を散乱させることでより表示色の発色性が向上するとともに、白表示における外光の正反射を軽減させることが可能である。
【００１７】
また、前記反射電極に対して電位の入力が可能な構成とされていてもよい。
これによれば、反射電極に対して帯電粒子をはじく電位を入力することによって、反射電極上に帯電粒子が移動してきてしまうことを防止して、対向電極側へとスムーズに移動させることができる。これにより、表示の切り換えを短時間で安定して行えるようになる。
【００１８】
また、面方向における前記反射電極と前記画素電極との間の距離が、前記画素電極と前記対向電極との間の距離よりも長い構成としてもよい。
これによれば、画素電極から対向電極側へと帯電粒子を移動させる動作のときに、反射電極上に帯電粒子が移動してきてしまうことを防止することができる。
【００１９】
また、黒表示の際には、透過性を有する前記第１帯電粒子が、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置される構成としてもよい。
これによれば、対向基板側から入射した外光のうち、第１色以外の光の一部が第１帯電粒子において吸収され、第１帯電粒子を透過した光のうち第２色の光が第２帯電粒子において反射され、それ以外の光は吸収される。そして、第２帯電粒子において反射された第２色の光は第１帯電粒子において吸収されることとなる。これにより、はっきりとした黒表示が得られる。
【００２０】
本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１の色に着色された複数の第１帯電粒子および第２の色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側の面に配置され互いに独立駆動される複数の第１画素電極および複数の第２画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、前記第１基板に設けられる反射電極と、を備え、前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記第１画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第１帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第１の動作と、前記第２画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第２帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第２の動作と、を有し、透過性を有する前記第１帯電粒子を、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させることを特徴とする。
【００２１】
これによれば、基本的に、第１帯電粒子の第１色、第２帯電粒子の第２色、これら第１色および第２色の混合色、白、黒の５色の表示が可能となり、多様な表現を実現できる。また、第２基板側から入射する光の一部が反射電極によって反射されてより明るい表示が得られ、特に、紙により近い白表示を実現できる。
【００２２】
また、前記第１の動作と前記第２の動作との間において、電圧の印加タイミングあるいは印加電圧の大きさに差を設ける駆動方法としてもよい。
これによれば、画素内における第１および第２帯電粒子の分布範囲、分布状態等を制御することができるので、上記した５色の表現に加えてこれら５色の階調表現を実現することができ、明度や彩度の調整も行えるため、略フルカラーに近い表現が可能となる。
【００２３】
また、前記第１の動作において前記反射電極に対して前記第１帯電粒子をはじく電位を印加し、前記第２の動作において前記反射電極に対して前記第２帯電粒子をはじく電位を印加する駆動方法としてもよい。
【００２４】
これによれば、反射電極に対して対向電極側へ移動させる帯電粒子をはじく電位を入力することによって帯電粒子の移動がスムーズになり、表示の切り換えを短時間で安定して行えるようになる。
【００２５】
また、前記第１画素電極と前記第２画素電極とに互いに異なる電圧を印加する第１プリセット動作と、前記第１プリセット動作とは反対の極性の電圧を前記第１画素電極および前記第２画素電極に印加する第２プリセット動作と、を有し、単数あるいは複数画面の書き換えごとに前記第１プリセット動作および前記第２プリセット動作を交互に実施する駆動方法としてもよい。
【００２６】
これによれば、各画素電極と対向電極との間に直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を抑制することができる。
【００２７】
また、透過性を有する第１帯電粒子を、反射性を有する第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させる駆動方法としてもよい。
【００２８】
これによれば、対向基板側から入射した外光のうち、第１色以外の光の一部が第１帯電粒子において吸収され、第１帯電粒子を透過した光のうち第２色の光が第２帯電粒子において反射され、それ以外の色の光は吸収される。そして、第２帯電粒子において反射された第２色の光は第１帯電粒子において吸収されることとなる。これにより、はっきりとした黒表示を実現できる。
【００２９】
また、多数の前記第１帯電粒子が前記対向電極上で互いに重なるように多層状態で積層される駆動方法としてもよい。
これによれば、第２基板側から入射した光が多層の第１帯電粒子を透過する際に方向を随時異ならせて反射するため、乱反射に似た作用が得られ、明るい表示が得られる。つまり、光が複数の第１帯電粒子を透過することによって指向性のない乱反射となり、かつ対向電極近傍でこの現象が起こるため、視野角の広い表示が得られる。
【００３０】
本発明の電子機器は、上記の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。
これによれば、先に記載の電気泳動表示装置を備えた構成とされているので、明るく視認性の良好なフルカラーに近い表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態である電気泳動表示装置の概略構成を示す図。
【図２】電気泳動表示装置の具体的な構成例を示す等価回路図。
【図３】第１実施形態の素子基板側における１画素の具体的な構成例を示す平面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図５】電気泳動表示装置の製造時における電気泳動層の形成工程を示す断面図。
【図６】電気泳動表示装置の動作原理について示す図。
【図７】観測側から見たときに視認される着色粒子の面積による階調の違いについて示す画素の概念図。
【図８】（ａ）は、白表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、赤表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｃ）は、青表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｄ）は、黒表示時における粒子の分布状態を示す図。
【図９】（ａ），（ｂ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
【図１０】暗い青表示時における粒子の分布状態を示す図。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、淡い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
【図１３】視感度補正後の波長を光強度の分布図。
【図１４】連続してマゼンタ表示を行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図。
【図１５】黒表示を連続して行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図。
【図１６】（ａ）は、変形例１における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、変形例２における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図、（ｃ）は、変形例３における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図、（ｄ）は、変形例４における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
【図１７】赤表示時の駆動方法の変形例における帯電粒子の分布状態を示す図である。
【図１８】第２実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図。
【図１９】第３実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図。
【図２０】（ａ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図。
【図２１】電気泳動表示装置の変形例２を示す部分断面図。
【図２２】赤色の反射粒子とシアン色の透明粒子との反射スペクトルを示す図。
【図２３】青色の透過粒子と黄色の反射粒子との反射スペクトルを示す図。
【図２４】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。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００３３】
（第１実施形態の電気泳動表示装置）
図１は、本発明の一実施形態である電気泳動表示装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は等価回路である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、半導体装置からなる素子基板３００と、素子基板３００に対向配置された対向基板３１０と、これらの間に挟持される電気泳動層３２とにより構成されている。これら素子基板３００と対向基板３１０とが重なる領域には複数の画素４０がマトリクス状に配置された画像表示部５が形成されている。また、画像表示部５の外側の領域、すなわち対向基板３１０よりも外側に張り出した非表示部６には、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２および共通電位回路７２が実装されており、当該領域に形成された接続端子を介して、画像表示部５内から延出された配線（走査線６６（６６Ａ，６６Ｂ）、データ線６８Ａ，６８Ｂ、共通電位線６９）とそれぞれ接続されている。また、対向基板３１０よりも外側に張り出した素子基板３００上には、接続基板２０１を介して、上記各駆動回路を駆動するための外部回路基板２０２が接続されている。
【００３４】
図２は、電気泳動表示装置の具体的な構成例を示す等価回路図である。
図２に示すように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、素子基板３００の一面側に（第１基板３０上に：図４）、互いに交差する方向に延在する複数の走査線６６と複数のデータ線６８Ａ，６８Ｂとが設けられている。ここで、本実施形態の走査線６６は、画像表示部５内において２つに分岐された第１走査線６６Ａおよび第２走査線６６Ｂを有する。
【００３５】
１画素４０内には、電気泳動材料からなる電気泳動層３２、２つの選択トランジスタ（第１トランジスタ）ＴＲ１、選択トランジスタ（第２トランジスタ）ＴＲ２、２つの画素電極（第１画素電極）３５Ａ，画素電極（第２画素電極）３５Ｂ、対向電極３７、接続電極（第１接続電極）４４Ａ、接続電極（第２接続電極）４４Ｂ、および反射電極１３が備えられている。
【００３６】
選択トランジスタＴＲ１は、ゲートに第１走査線６６Ａが接続され、ソースにデータ線６８Ａが接続され、ドレインに画素電極３５Ａ（電気泳動層３２）が接続されている。選択トランジスタＴＲ２は、ゲートに第２走査線６６Ｂが接続され、ソースにデータ線６８Ｂが接続され、ドレインに画素電極３５Ｂ（電気泳動層３２）が接続されている。
【００３７】
データ線６８Ａ，６８Ｂの延在方向で隣り合う画素４０Ａ、画素４０Ｂのうち画素４０Ａにおいては、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のそれぞれのゲートにｍ行の走査線６６が接続されている。そして、選択トランジスタＴＲ１のソースにＮ（Ａ）列のデータ線６８Ａが接続され、選択トランジスタＴＲ２のソースにＮ（Ｂ）列のデータ線６８Ｂが接続されている。
【００３８】
ここで、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレインと保持容量線（不図示）との間に保持容量が配置された構成とすることも可能である。保持容量線は、例えば走査線６６と同時に走査線６６と平行方向に形成される。また電気泳動層３２に電圧を印加するための、保持容量以外の手段を具備しても良い。
【００３９】
接続電極４４Ａは、選択トランジスタＴＲ１のドレインに接続されるとともに画素電極３５Ａに接続され、接続電極４４Ｂは、選択トランジスタＴＲ２のドレインに接続されるとともに画素電極３５Ｂに接続されている。
【００４０】
反射電極１３は、各画素電極３５Ａ，３５Ｂどうしの間に存在し、対向電極３７の電位とほぼ同電位の電圧が印加される。この反射電極１３は少なくともその表面（電気泳動層３２側の面）に反射性を有している。
【００４１】
図３は、第１実施形態の素子基板側における１画素の具体的な構成例を示す平面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
まず、素子基板３００の構成について詳述する。
図３に示すように、電気泳動表示装置１００は、１画素２ＴＦＴ型の構成をなすものであって、画素４０ごとに、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、接続電極４４Ａ，４４Ｂと、複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂと、反射電極１３と、を第１基板３０上に備えてなる素子基板３００を具備する。
【００４２】
画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂは１画素内にそれぞれ複数ずつ設けられており、本実施形態ではいずれも平面視円形状を呈する。複数の画素電極３５Ａどうしは、それぞれがコンタクトホールＨ１を介して接続される接続電極４４Ａにより相互に接続され、複数の画素電極３５Ｂどうしは、それぞれがコンタクトホールＨ２を介して接続される接続電極４４Ｂにより相互に接続されている。
【００４３】
選択トランジスタＴＲ１のドレイン電極４１ｄは接続電極４４Ａを介して複数の画素電極３５Ａに接続され、選択トランジスタＴＲ２のドレイン電極４１ｄは接続電極４４Ｂを介して複数の画素電極３５Ｂに接続されている。そして、複数の画素電極３５Ａには選択トランジスタＴＲ１を介してデータ線６８Ａからのデータ電位が印加され、複数の画素電極３５Ｂには選択トランジスタＴＲ２を介してデータ線６８Ｂからのデータ電位が印加されるようになっている。これにより、複数の画素電極３５Ａと複数の画素電極３５Ｂとを互いに独立に駆動可能な構成とされている。
【００４４】
各接続電極４４Ａ，４４Ｂは、平面視櫛歯形状を呈し、２方向（例えば、走査線６６Ａ，６６Ｂあるいはデータ線６８Ａ，６８Ｂの延在方向）に沿って延在する２辺からなり、全体的にＬ字状を呈する幹部４４１と当該幹部４４１によって連結された複数の枝部４４２とを有してなる。複数の枝部４４２は、幹部４４１の延在方向とは異なる方向（ここでは、枝部４４２の各辺に対して約６０°の方向。これに限らず、例えば４５°の方向とすることもできる）に、互いに平行して延在しており、すべての枝部４４２の延在長さを異ならせてある。幹部４４１の角部（屈曲部分）付近から延出する枝部４４２が最も長く、この中央の枝部４４２から遠ざかる枝部４４２ほど短い長さとなっている。
【００４５】
平面視櫛歯形状を呈する接続電極４４Ａ，４４Ｂは、互いにかみ合うようにして画素４０内に配置されている。つまり、一方の接続電極４４Ａの枝部４４２ａの両側に他方の接続電極４４Ｂの枝部４４２ｂ，４４２ｂが存在する状態となっている。
接続電極４４Ａの各枝部４４２ａは複数の画素電極３５Ａに対応し、接続電極４４Ｂの各枝部４４２ｂは複数の画素電極３５Ｂに対応している。
【００４６】
反射電極１３は、電位の入力が可能な構成とされており、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２上を覆うようにして画素領域のほぼ全体にベタ状に形成され、画素電極３５Ａ，３５Ｂに対応する位置に平面視円形状の複数の開口１３Ａ，１３Ｂを有している。開口１３Ａ，１３Ｂの直径は、画素電極３５Ａ，３５Ｂの直径よりも小さい直径であって、面方向で画素電極３５Ａ，３５Ｂと反射電極１３との間に隙間が形成されることのない寸法に設定されている。このため、反射電極１３としてのデッドエリアがなく明るい画像表示が得られる。
【００４７】
なお、反射電極１３は、すべての画素４０において共通であるとしたがこれに限られることはなく、画素４０ごとに独立して設けてもよい。この場合は、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂのうち、例えば複数の画素電極３５Ａが反射電極１３と電気的に接続された構成としておく。対向電極３７上に分布した粒子を画素電極３５Ａ側へと引き寄せる際には、反射電極１３と画素電極３５Ａとに同一電圧を印加する。電気泳動層３２と反射電極１３との間には保護膜４３が存在しており、この保護膜４３に印加される電圧だけ低い電圧が反射電極１３から粒子に印加されるため、粒子が反射電極１３上の保護膜４３の表面に吸着するのを防止することができる。
【００４８】
このため、保護膜４３の膜厚は厚い方がよく、２μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上が好適である。または、セルギャップｄの５％以上、より好ましくは５０％以上が好適である。このような条件であれば、反射電極１３から粒子に印加される電圧は、常に画素電極に印加される電圧よりも小さくかつ同極性のものとなる。このため、反射電極１３の電位が粒子の移動を阻害することがなくなる。
【００４９】
ここで、セルギャップｄは電気泳動表示装置１００における画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との距離（およそ、素子基板３００と対向基板３１０との間の距離）である。図４では２０μｍである。ただし、２０μｍに限らない。
【００５０】
図３および図４に示すように、第１基板３０は厚さ０．５ｍｍのガラス基板からなり、その表面上に厚さ３００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなるゲート電極４１ｅ（走査線６６）が形成されている。そして、このゲート電極４１ｅを覆うようにして第１基板３０の表面全体に酸化シリコン膜からなる厚さ３００ｎｍのゲート絶縁膜４１ｂが形成され、ゲート電極４１ｅの直上に厚さ５０ｎｍのａ−ＩＧＺＯ（Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの酸化物）からなる半導体層４１ａが形成されている。
【００５１】
このゲート絶縁膜４１ｂ上には、厚さ２００ｎｍのＡｌからなるソース電極４１ｃ（データ線６８Ａ，６８Ｂ）およびドレイン電極４１ｄがゲート電極４１ｅおよび半導体層４１ａと一部重なるようにそれぞれ設けられている。ソース電極４１ｃとドレイン電極４１ｄは半導体層４１ａに一部乗り上げるようにして形成されている。また、同じく厚さ２００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）からなる接続電極４４Ａ，４４Ｂがゲート絶縁膜４１ｂ上に形成されている。これら接続電極４４Ａ，４４Ｂはソース電極４１ｃおよびドレイン電極４１ｄと同時にパターン形成されるもので、接続電極４４Ａ（接続電極４４Ｂ）は選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）のドレイン電極４１ｄに接続されている。
【００５２】
ここで、選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）としては、一般的なａ−ＳｉＴＦＴ、ポリＳｉＴＦＴ、有機ＴＦＴ、酸化物ＴＦＴ等が使用可能である。また、構造もトップゲート、ボトムゲート構造共に可能である。
【００５３】
選択トランジスタＴＲ１（選択トランジスタＴＲ２）および接続電極４４Ａ，４４Ｂ上にはこれらを覆うようにして、厚さ３００ｎｍの水素化窒化珪素からなる層間絶縁膜（被覆層）４２Ａと、厚さ１μｍの感光性アクリルからなる層間絶縁膜（被覆層）４２Ｂがこの順で積層されている。層間絶縁膜４２Ｂ上には、厚さ２００ｎｍのＡｌからなる反射電極１３と、この反射電極１３を覆うようにして、厚さ１０μｍの感光性アクリルからなる保護膜（被覆層）４３とが形成されている。複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂは保護膜４３の表面に配置される。
【００５４】
反射電極１３は、画像表示部５におけるすべての画素４０に共通して設けられるもので、画像表示部５の外側で電源と接続されている。ここで、反射電極１３に散乱性を付与してもよい。この場合、反射電極１３の表面上に別途金属酸化膜を成膜してもよいし、反射電極１３を構成する金属パターンの表面を酸化させて構成してもよい。酸化物としては、例えば、アルミナ、チタニア等が挙げられる。反射光を散乱させることでより表示色の発色性が向上するとともに、白表示における外光の正反射を軽減することができる。
【００５５】
なお、層間絶縁膜４２Ａ，４２Ｂおよび保護膜４３の材料として、ここではアクリルを用いているがこれ以外の材料を用いることも可能であり、シリコン酸化膜等の無機絶縁膜、有機絶縁膜であってもよい。
【００５６】
保護膜４３上には、１画素ごとに、厚さ５０ｎｍのＡｌからなる複数の画素電極３５Ａおよび複数の画素電極３５Ｂが設けられている。これら複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂのうち、画素電極３５Ａどうしは、保護膜４３、層間絶縁膜４２Ａ，４２Ｂおよびゲート絶縁膜４１ｂの厚さ方向を貫通するコンタクトホールＨ１を介して個々に接続される接続電極４４Ａによって互いに電気的に接続され、画素電極３５Ｂどうしは、コンタクトホールＨ２を介して個々に接続される接続電極４４Ｂを介して互いに電気的に接続されている。これら接続電極４４Ａ，４４Ｂは、それぞれ選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレイン電極４１ｄを延設してなることから、選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のスイッチが閉じたときに各接続電極４４Ａ，４４Ｂを通じて画素電極３５Ａ，３５Ｂにそれぞれデータ線６８Ａ，６８Ｂからの画像信号が供給される。よって、１画素内に配置された画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂは互いに独立に駆動されるようになっている。このように、第１基板３０から画素電極３５Ａ，３５Ｂまでの要素により、素子基板３００が構成されている。
【００５７】
素子基板３００上には、電気泳動層３２を介して対向基板３１０が対向配置されている。
対向基板３１０は、厚さ０．５ｎｍのガラス基板からなる第２基板３１と、その電気泳動層３２側の表面上に形成された厚さ１００ｎｍのＩＴＯからなる対向電極３７とにより構成されている。対向電極３７が視認側なので透明電極を用いる。
【００５８】
対向電極３７は、素子基板３００側に設けられた島状の複数の画素電極３５Ａおよび複数の画素電極３５Ｂの面積の総和よりも広い面積を有し、少なくとも画素４０内の表示に寄与する領域において一繋がりの電極（ベタ電極）となっている。対向電極３７には、必要に応じて、電極の無い切り欠き部を設けても良い。
【００５９】
ここで、対向電極３７、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂに用いる電極の構成材料としては、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、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。
【００６０】
また、画素電極３５Ａ，３５Ｂに用いる電極の材料として、金属、シリサイド、銀などのペースト等を用いて反射性を有するように構成してもよい。また、これら画素電極３５Ａ，３５Ｂは、視認側とは反対側に位置するため、ＩＴＯのような透明電極を用いることも可能である。
【００６１】
また、第１基板３０および第２基板３１としては、ＰＥＴ基板以外の有機絶縁基板や薄ガラス等の無機ガラス基板、あるいは無機材料および有機材料からなる複合基板を用いてもよい。
【００６２】
上述した構成の素子基板３００と対向基板３１０との間には電気泳動層３２が挟持されてなり、このような電気泳動層３２は、シリコーンオイルからなる透明な分散媒２１中に、ＰＥＴからなる反射性を有する青色の負帯電粒子（第２帯電粒子）２６（Ｂ）と、透過性を有する赤色の正帯電粒子（第１帯電粒子）２７（Ｒ）とが複数個ずつ保持されてなる。
【００６３】
分散媒２１の材料としては、実質的に無色透明であることが好ましい。このような分散媒としては、比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。かかる分散媒の材料としては、上記以外にも、例えば各種類（蒸留水、純水、イオン交換水等）、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類、メチルセロソルブ等のセロソルブ類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ペンタン等の脂肪族炭化水素類、シクロへキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエンのような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類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン等の芳香族複素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、カルボン酸塩、流動パラフィンなどの鉱物油類、リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等の植物油類、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系液体またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。分散媒２１として気体や真空を用いても良い。
【００６４】
また、分散媒２１中には、必要に応じて、例えば、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂材料、ゴム材料、油類、ワニス、コンパウンド等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等カップリング剤やその他の分散剤、潤滑剤、安定化剤等の各種添加剤を添加するようにしてもよい。
【００６５】
分散媒２１中に含まれる、帯電粒子、無帯電粒子および透明粒子は、それぞれいかなるものを用いることができ、特に限定はされないが、染料粒子、顔料粒子、樹脂粒子、セラミックス粒子、金属粒子、金属酸化物粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【００６６】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、三酸化アンチモン、硫化亜鉛、亜鉛華等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、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、インダスレンブルー、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、フェロシアン化第二鉄等のシアン色顔料、あるいは無機酸化鉄等のマゼンタ色顔料等が挙げられる。無機顔料、有機顔料を用いることも出来る。
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。
【００６７】
上記顔料の代わりに染料を用いて染料粒子を構成できる。この場合は白色顔料に染料を混入させても良いし、着色の顔料と混ぜて用いても良い。例えばカルボニウム系のマゼンタ等の染料を用いることもできる。
【００６８】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ロジン樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、スチレンとアクリロニトリルを共重合したＡＳ樹脂等が挙げられ、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。
【００６９】
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。また、分散媒２１中に含まれる各種粒子としては、粒子の中心を空洞にした構造のものを用いても良い。このような構成によれば、粒子の表面で光を散乱させることに加えて、粒子内部の、空洞を構成する壁面においても光を散乱させることができ、光の散乱効率を向上させることが可能となる。よって、白、及びその他の色の発色性を向上させることができる。
【００７０】
また、このような電気泳動粒子の分散媒２１中における分散性を向上させることを目的に、各粒子の表面に、分散媒２１と相溶性の高い高分子を物理的に吸着させたり、化学的に結合させたりすることができる。これらの中でも、電気泳動粒子の表面からの離脱着の問題から、高分子が化学的に結合しているものが特に好ましい。かかる構成とすれば、電気泳動粒子の見かけの比重が小さくなる方向に作用して、電気泳動粒子の分散媒２１での親和性、すなわち分散性を向上させることができる。
【００７１】
このような高分子としては、例えば、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基を有する高分子、電気泳動粒子と反応性を有する基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子、および、電気泳動粒子と反応性を有する基と帯電性官能基と長鎖アルキル鎖、長鎖エチレンオキシド鎖、長鎖フッ化アルキル鎖、長鎖ジメチルシリコーン鎖等を有する高分子等が挙げられる。
【００７２】
上述したような高分子において、電気泳動粒子と反応性を有する基としては、例えば、エポキシ基、チオエポキシ基、アルコキシシラン基、シラノール基、アルキルアミド基、アジリジン基、オキサゾン基、およびイソシアネート基等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を選択して用いることができるが、用いる電気泳動粒子の種類等に応じて、選択するようにすればよい。
【００７３】
電気泳動粒子の平均粒径は、特に限定されないが、０．０１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０２〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
【００７４】
素子基板３００および対向基板３１０の周縁部には、電気泳動層３２（画像表示部５）の周囲全体を取り囲むように配置されたシール材１６（図５）が形成されており、これら素子基板３００、対向基板３１０およびシール材１６によって電気泳動層３２が封止されている。
【００７５】
図５に、電気泳動表示装置の製造時における電気泳動層の形成工程を示す。
製造時において電気泳動層３２を形成する際は、素子基板３００の周縁部（非表示部）にセルギャップに対応した所定高さのシール材１６を平面視枠状に形成する（図５（ａ））。次に、シール材１６によって囲まれた領域（画像形成領域）に、ディスペンサー等で電気泳動材料７を滴下した後（図５（ｂ））、素子基板３００上にシール材１６を介して対向基板３１０を貼り合わせることによって（図５（ｃ））、素子基板３００と対向基板３１０との間に電気泳動層３２を有した電気泳動表示装置１００が完成する。ここで、素子基板３００側でなく、対向基板３１０側にシール材１６を形成してもよい。
【００７６】
なお、本実施形態においては素子基板３００、対向基板３１０およびシール材１６によって囲まれた空間内に、分散媒２１と、互いに極性の異なる２色の負帯電粒子２６（Ｂ）および正帯電粒子２７（Ｒ）とが封入されてなる非カプセル型の電気泳動層３２とした。これにより、仕切りによる開口率の低下やコントラストの低下を防止することができ、コントラストの高い、明るく、くっきりとした表現が可能になる。
【００７７】
また、上記した構成以外にも、例えば、素子基板３００と対向基板３１０との間に、分散媒２１および帯電粒子２６，２７を封入したマイクロカプセルを複数配置してなるカプセル型の電気泳動層としてもよい。さらに、素子基板３００と対向基板３１０との間に設けられた隔壁によって分離された領域に電気泳動材料（分散媒２１および帯電粒子２６，２７）を封入した構成であってもよい。
【００７８】
次に、本実施形態の電気泳動表示装置の動作原理について述べる。
図６は、電気泳動表示装置の動作原理について示す図である。なお、実際には画素電極と反射電極とは異なる層に形成されているが、説明を分かりやすくするために、反射電極を画素電極と同層で示している。
【００７９】
図示していないが、最初に画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加して赤の正帯電粒子２７（Ｒ）を画素電極３５Ａに集合させ、画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加して青の負帯電粒子２６（Ｂ）を画素電極３５Ｂに集合させる。
【００８０】
次に図６に示すように、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂに対してそれぞれ同じ大きさのマイナス電圧ＶＬを印加すると、例えば画素電極３５Ａ上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）が複数吸着し、対向電極３７上に複数の青色の負帯電粒子２６（Ｂ）が分布する。一方、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂに対してそれぞれ同じ大きさのプラス電圧ＶＨを印加すると、例えば画素電極３５Ｂ上に青色の負帯電粒子２６（Ｂ）が複数吸着し、対向電極３７上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）が複数分布する。
【００８１】
このように、画素電極３５Ａ，３５Ｂのそれぞれに印加する電圧を介して、帯電粒子２６，２７を画素電極３５Ａ，３５Ｂ側と対向電極３７側とに非対象に分布させることにより表示を制御することができる。
【００８２】
図７は、観測側から見たときに視認される着色粒子の面積による階調の違いについて示す画素の概念図である。ここでは、分かりやすくするために赤粒子のみを用いて説明する。
図７（ａ）は、マイナス電圧ＶＬが印加された画素電極３５Ａ上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）が吸着した状態である。この状態で対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、画素電極３５Ａ上の赤粒子の分布面積に応じた小さなドットと、反射電極１３からの反射光によって表現される白色とにより、若干赤みを帯びた白表示として見える。
【００８３】
図７（ｂ）は、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧Ｖｌ（Ｖｌ＜ＶＬ）を印加して、図７（ａ）の状態において画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させた状態である。この状態で対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、図７（ａ）の状態よりも大きい赤ドットの分布が見える。画素全体では淡い赤表示となる。
【００８４】
図７（ｃ）は、電気泳動層３２における複数の正帯電粒子２７（Ｒ）の全てを対向電極３７側へと移動させた状態である。この状態で、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると画素全体が赤色に見える。
このように、電気泳動表示装置では、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見たときに視認される着色粒子の面積により階調を制御するように構成されている。
【００８５】
次に、本実施形態の電気泳動表示装置における具体的な動作（表示方法）について述べる。
図８（ａ）は、白表示時における粒子の分布状態を示す図である。
画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに、画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加することにより、画素電極３５Ａ上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を吸着させ、画素電極３５Ｂ上に青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を吸着させる。この状態の場合、対向基板３１０側から電気泳動層３２へ入射した光は、粒子が吸着していない反射電極１３で反射し、対向基板３１０から観測者側へと出射する。これにより、明るい表示、すなわち明るい白表示が実現できる。
【００８６】
ここで、反射電極１３の表面を酸化して形成した酸化物で構成しておく、あるいは反射電極１３の表面に酸化膜を形成しておくことによって、反射率が向上するだけでなく、反射光を乱反射させることができる。その結果、メタリックな反射ではなく、紙のような白い色に、より近い白表示を実現できるようになる。
【００８７】
また、この状態は、電気泳動表示装置の表示画像を切り換えるときのプリセット状態でもある。電気泳動材料はメモリー性を有するため、表示画像を書き換えるときに画像表示部５における表示をクリアにするプリセット動作を行い、粒子の分布状態をリセットする必要がある。このリセットされた状態（プリセット状態）を基準として、そこから新たな表示画像の書き換え動作を行う。
【００８８】
図８（ｂ）は、赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、まず、図８（ａ）に示したプリセット状態を基準として、その後、画素電極３５Ａと３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加した。これにより、プリセット状態から引き続き、画素電極３５Ｂ上には青色の負帯電粒子２６（Ｂ）が吸着した状態のままとなる。また、プリセット状態において画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は全て対向電極３７側へと移動する。
【００８９】
ここで、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は透明粒子（透過粒子）であることから、対向基板３１０側から入射した光は、正帯電粒子２７（Ｒ）を透過した後に素子基板３００側の反射電極１３において反射されて、再度、正帯電粒子２７（Ｒ）を透過して外部に出射する。この際、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において赤色以外の光が吸収されて、赤い光のみが対向基板３１０側から外部に出て行くことになる。このときの出射光（表示画像）の明るさは反射電極１３の面積に比例する。このため、画素電極３５Ａ，３５Ｂが存在する領域にも反射性を付与することが好ましい。すなわち、反射電極１３と同様に、画素電極３５Ａ，３５Ｂの表面を金属の酸化物で構成してもよいし、金属層の表面に別途酸化膜を形成してもよい。
【００９０】
ここで、透明粒子とは、可視光領域において特定波長領域の光を吸収し、それ以外の波長の光を散乱または透過させる粒子のことである。本実施形態においては、赤色の約６００〜８００ｎｍの光を散乱または透過させている。なお、可視光以外の領域は不問とする。また、特定波長の光の吸収は多いほうが発色やコントラストの点で好ましく、少なくとも８０％以上、できれば９０％以上が好適である。
【００９１】
図８（ｃ）は、青表示時における粒子の分布状態を示す図である。
青表示を行う際においても、図８（ａ）に示したプリセット状態を基準として行う。
プリセット後、画素電極３５Ａおよび画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬをそれぞれ印加して、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を画素電極３５Ａ上に保持させたままとするとともに、プリセット時に画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと全て移動させることによって、青表示を行う。
【００９２】
青色の負帯電粒子２６（Ｂ）は反射粒子であり、対向基板３１０側から入射した光はこの負帯電粒子２６（Ｂ）において反射される。このとき、青色以外の光は負帯電粒子２６（Ｂ）において吸収され、青色光のみが負帯電粒子２６（Ｂ）において反射されて対向基板３１０から出射する。このときの青表示の明るさは、対向電極３７上に分布した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の実効的な分布面積に比例する。そのため、十分な青色光の反射が行えるような範囲（厚さ）で、対向電極３７上に青色粒子を２次元あるいは３次元的に分布させることが好ましい。
【００９３】
青色の負帯電粒子２６（Ｂ）における青色光の反射率は極力高いことが望ましく、少なくとも６０％以上、より好ましくは９０％以上の反射率を有していることである。さらに、青色以外の光の反射率は低い程よく、できれば１０％以下、より好ましくは５％以下が好適である。
【００９４】
また、少なくとも反射において拡散反射（乱反射）の成分を有していることが望ましい。ここで、反射粒子とは、可視光領域において特定波長領域の光を吸収し、それ以外の波長の光を散乱または反射させる粒子を指す。本実施形態においては、青色の波長、約４００〜５００ｎｍの光を散乱または反射させている。なお、可視光領域以外は不問とする。
【００９５】
図８（ｄ）は、黒表示時における粒子の分布状態を示す図である。
黒表示を行う際においても、図８（ａ）に示したプリセット状態を基準として行う。
プリセット後、まず、画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加して対向電極３７上に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を移動させる。これにより、複数の正帯電粒子２７（Ｒ）は、対向電極３７の表面を覆うように分布することとなる。
【００９６】
画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加した後、これに続けて、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加し、対向電極３７側へと青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を移動させる。対向電極３７側へと移動した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）は、対向電極３７の表面上に分布している赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の下に配置され、これら正帯電粒子２７（Ｒ）と重なるようにして３次元的に分布する。このように、対向電極３７の直下に赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を配置した後、これら正帯電粒子２７（Ｒ）の直下に負帯電粒子２６（Ｂ）を配置させることによって、黒表示にする。
【００９７】
対向基板３１０側から入射した光はまず透過粒子である赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において赤色以外の光の一部が吸収されて赤色光のみが青色の負帯電粒子２６（Ｂ）に到達する。そして、赤色光は青色の負帯電粒子２６（Ｂ）において吸収される。また、正帯電粒子２７（Ｒ）を透過することなく負帯電粒子２６（Ｂ）に直接到達した外光は、そのうちの青色光のみが負帯電粒子２６（Ｂ）において反射されて、それ以外の色の光は吸収される。負帯電粒子２６（Ｂ）において反射された青色光は赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収される。これにより、黒表示となる。
【００９８】
次に、赤粒子および青粒子による階調制御を行った際の表示を示す。
図９（ａ），（ｂ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
まず、図８（ａ）に示すプリセット状態を基準として、その後、画素電極３５Ａにプラス電圧ＶＨを印加して赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させた。その後、画素電極３５ＢにＶｌ１（ＶＬ＜Ｖｌ１＜０）を印加して、プリセット時に画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部を対向電極３７側へと移動させて、対向電極３７の表面上に広く分布する正帯電粒子２７（Ｒ）の直下に配置させる。これら赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）と青色の負帯電粒子２６（Ｂ）とが３次元的に分布する一部の領域は黒ドットとなる。このため、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、赤表示領域内に複数の黒ドット表示領域が混在して暗い赤表示となる。
このように、赤色粒子と青色粒子の分布範囲による黒表示領域と赤表示領域の面積を制御することによって、任意の明度を表現することができる。
【００９９】
各粒子の分布面積の制御は、画素電極３５Ａ，３５Ｂに対してそれぞれ印加する電圧の大きさ、印加時間、印加タイミングによって制御する。例えば、先に移動を開始した赤の正帯電粒子２７（Ｒ）が、まだ対向電極３７に到達していない時に青の負帯電粒子２６（Ｂ）の移動を開始しても良い。
【０１００】
また、赤表示領域と黒表示領域における各面積とは、対向基板３１０側（対向電極３７上）における各色の帯電粒子の２次元的、３次元的な広がりを全て考慮した、対向基板３１０側から観測される実効的な面積である。
【０１０１】
ここで、黒表示は、青色の階調表示を応用している。
階調表示を行うことができるのは、各画素が複数の画素電極３５Ａ，３５Ｂの集合体からなり、かつ、各画素電極３５Ａ，３５Ｂを各選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２によって独立して制御しているからである。
【０１０２】
図１０は、暗い青表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８（ａ）に示すプリセット動作を実行した後、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ１（０＜Ｖｈ１＜ＶＨ）を印加して、プリセット時に画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。その後、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加して、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を全て対向電極３７側へと移動させる。赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）と青色の負帯電粒子２６（Ｂ）とが３次元的に分布する領域は黒ドットとなることから、対向基板３１０側から電気泳動層３２を見ると、青表示領域内に複数の黒ドット領域Ａ（Ｂｋ）が混在して暗い青表示となる。
【０１０３】
図１１（ａ），（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８（ａ）に示すプリセット動作を実行した後、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ２（０＜Ｖｈ２＜ＶＨ）を印加すると同時に、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧Ｖｌ２（ＶＬ＜Ｖｌ２＜０）を印加する。これにより、赤ドット領域Ａ（Ｒ）と青ドット領域Ａ（Ｂ）とが混在してマゼンタ表示が得られる。ここでは、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して同時に所定の電圧を印加して、各色の粒子の重なりを少なくして黒表示を少なくしている。
なお、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して電圧を印加するタイミングは同時に限らない。また、赤ドット領域Ａ（Ｒ）と青ドット領域（Ｂ）の面積を変えて色調を制御できる。
【０１０４】
図１２（ａ），（ｂ）は、淡い赤表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８（ａ）に示すプリセット動作を実行した後、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ３（０＜Ｖｈ３＜ＶＨ）を印加して、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加する。このようにして、複数の赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる。正帯電粒子２７（Ｒ）によって覆われない領域は白表示となる。このため、白表示領域Ａ（Ｗ）と赤ドット領域Ａ（Ｒ）とが混在し、彩度の低い赤表示が得られる。
【０１０５】
図１３は、視感度補正後の波長と光強度の分布概念図である。
図１３に示すように、赤色の透明粒子と青色の反射粒子とでは反射スペクトルが重ならない。重なった波長の光は、赤色粒子および青色粒子のいずれにおいても吸収されることなく外部に出射することとなるため、良好な黒表示を実現することができない。重なる波長の光の強度は他の光強度（赤色および青色の光強度）のＭａｘ値の１０％以下が望ましい。さらに、良好な黒表示を得るためには２％以下が望ましい。
【０１０６】
以上、説明したように、本実施形態の電気泳動表示装置１００は、１画素において、白表示、黒表示、赤表示、青表示、マゼンタ表示（赤粒子と青粒子の色の混色）の５色の表示を得ることができる。また、各表示色における階調を制御することにより明度や彩度の調整も行えるため５色以上の色表示を得ることができ、ほぼフルカラーに近い表現が可能となる。これにより、多様な表現を実現できるようになる。
また、対向基板３１０側から入射する光の一部が反射電極によって反射されて、より明るい表示が可能になるとともに、特に、紙により近い白表示を実現することができる。
また、電気泳動層３２は、互いの波長領域を異ならせた透過粒子および反射粒子の２種類の帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）を有しており、黒表示の際、各帯電粒子においても吸収されずに外部にリークしてしまう光を減らすことができる。これにより、はっきりとした良好な黒表示を実現することができる。
また、本実施形態では、電気泳動層３２として、マイクロカプセルや隔壁等の仕切りを用いずに構成されたものであることから、このような仕切りによる開口率の低下やコントラストの低下がなく、高コントラストで明るいくっきりとした表現が可能となる。
【０１０７】
次に、電気泳動表示装置の具体的な駆動方法について述べる。
以下の説明において、０ＶとはＧＮＤ電圧あるいはＶｃｏｍを意味する。
図１４は、連続してマゼンタ表示を行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図である。対向電極３７はＶｃｏｍである。
まず、第１のプリセット動作を実施する。
プリセット期間Ｔ１１において、走査線６６Ａ，６６Ｂに選択電圧Ｖｇｈを印加して、データ線６８Ａを介して画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともにデータ線６８Ｂを介して画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加することによって、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に帯電粒子２７（Ｒ）、２６（Ｂ）をそれぞれ集合させる。これにより白表示となり、リセット状態となる。
【０１０８】
次に、書き込み期間Ｔ１２において、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ（０＜Ｖｈ＜ＶＨ）を印加すると同時に、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧Ｖｌ（ＶＬ＜Ｖｌ＜０）を印加し、画素電極３５Ａ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。ここで、図１１（ｂ）に示したように対向電極３７上における青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の分布面積と、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の分布面積とは略等しく、これによって赤色と青色との混色表示、すなわちマゼンタ表示となる。
【０１０９】
その後、画像保持期間Ｔ１３において各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
なお、電気泳動表示装置の電源スイッチが入っていれば各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各電極３５Ａ，３５Ｂ，３７にＧＮＤ電位が入力され、電源スイッチが切ってあればフローティング状態となる。
【０１１０】
次に、第２のプリセット動作を実行する。
このプリセット動作は、画像を書き換える際に実施するもので、連続表示を行う場合にも同様に行う。
例えば、連続してマゼンタ表示を行う場合には、先のプリセット動作時とは異なる極性の電圧を各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加する。つまり、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加するとともに、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加して、先のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加した電圧の極性を逆転させる。これにより、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が集合して、表示がリセットされる。
【０１１１】
次に、書き込み期間Ｔ２２において、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧Ｖｌ（ＶＬ＜Ｖｌ＜０）を印加すると同時に、画素電極３５Ｂに対してプラス電圧Ｖｈ（０＜Ｖｈ＜ＶＨ）を印加し、画素電極３５Ａ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ｂ上に吸着していた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の一部を対向電極３７側へと移動させる。これにより、先の表示と同様にマゼンタ表示となる。
【０１１２】
その後、画像保持期間Ｔ２３において各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
図示していないが、画像保持期間Ｔ１３、Ｔ２３において選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２を導通させ、０Ｖをデータ線６８Ａ、６８Ｂから画素電極３５Ａ、３５Ｂに書き込んでも良い。
【０１１３】
次に、連続して黒表示を行う際の駆動方法を説明する。ここで対向電極３７の電位はＶｃｏｍである。
図１５は、黒表示を連続して行う際の駆動方法を示すタイミングチャート図である。
まず、プリセット期間Ｔ１１において、走査線６６Ａ，６６Ｂに選択電圧Ｖｇｈ（選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２をＯＮにする電圧）を印加することにより、データ線６８Ａを介して画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに、データ線６８Ｂを介して画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加する。これによって、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に帯電粒子２７（Ｒ）、２６（Ｂ）をそれぞれ集合させる。
【０１１４】
次に、書き込み期間Ｔ１２において、まず、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加すると同時に、画素電極３５Ｂを０Ｖ（Ｖｃｏｍ）にして、画素電極３５Ａ上に吸着した赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ｂ上における青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の保持状態を維持させる。
そして、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の対向電極３７側への移動動作開始後に、所定の時間（図中の「書き込み時間差」）をおいて、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬ）を印加する。これにより、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）をすべて対向電極３７側へと移動させ、先に対向電極３７の表面上に分布させておいた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の下方に配置させる。その結果、黒表示となる。
【０１１５】
その後、画像保持期間Ｔ１３においてデータ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
なお、電気泳動表示装置の電源スイッチが入っていれば各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各電極３５Ａ，３５Ｂ，３７にＧＮＤ電位が入力され、電源スイッチが切ってあればフローティング状態となる。
【０１１６】
次に、プリセット期間Ｔ２１を実行する。
ここでは、走査線６６Ａ，６６Ｂに選択電圧Ｖｇｈを印加することによりデータ線６８Ａ，６８Ｂを介して、先のプリセット動作時とは異なる極性の電圧を各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加する。つまり、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加するとともに、画素電極３５Ｂに対してマイナス電圧ＶＬを印加して、先のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加した電圧の極性を逆転させる。これにより、各画素電極３５Ａ，３５Ｂ上に各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が集合して、表示がリセットされる。
【０１１７】
次に、書き込み期間Ｔ２２において、まず、画素電極３５Ｂに対してプラス電圧ＶＨを印加すると同時に、画素電極３５Ａを０Ｖにして、画素電極３５Ｂ上に吸着した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと移動させるとともに、画素電極３５Ａ上における赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の保持状態を維持させる。
そして、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の対向電極３７側への移動動作開始後に、所定の時間（図中の「書き込み時間差」）を置いて、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧ＶＬを印加する。これにより、画素電極３５Ａ上に吸着していた一部の青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと移動させ、先に対向電極３７の表面上に分布させておいた赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）の下方に配置させる。その結果、黒表示となる。
【０１１８】
その後、画像保持期間Ｔ２３において各データ線６８Ａ、６８Ｂおよび各画素電極３５Ａ，３５Ｂを０Ｖにし、各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態、すなわち画素の表示状態を保持する。
【０１１９】
ここでは、表示を切り換える際に実施するプリセット動作において、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに印加する電圧の極性を逆転させる動作は、複数画面の書き換え毎に行ってもよい。
【０１２０】
また、書き込み期間Ｔ１２，Ｔ２２において、画素電極３５Ａ，３５Ｂに電圧を印加するタイミングに差を設ける方法は上記方法に限らない。例えば、赤粒子を移動させるフィールドと、青粒子を移動させるフィールドとを異ならせてもよい。また、画素電極３５Ａ、３５Ｂに印加する電圧の絶対値や印加時間を画素電極３５Ａ，３５Ｂ間で変えて、粒子の移動速度を制御して、赤と青粒子の対向基板上の粒子の積層順を制御しても良い。
【０１２１】
なお、上記プリセット期間Ｔ１１、Ｔ２１においては、走査線を順次選択して画像データを書き込む方法を用いたが、画面全体に設けられた全ての走査線を一括選択して全ての走査線に同時に画像データを書き込む方法を用いてもよい。
また、複数の走査線を同時に選択して、これら複数の走査線ごとに一括して画像データを書き込む方法を用いてもよい。
さらに、図１４および図１５には示していないが、反射電極１３に対して、例えば、画素電極３５Ａ，３５Ｂのいずれかの電圧、あるいは対向電極３７と同一の電圧を印加して、帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動を制御してもよい。
図１５のＴ１２、Ｔ２２中の「書き込み時間差」の時に、青粒子を放出する画素電極３５Ａ、３５ＢにＶｃｏｍが印加されているが、その電圧に限らない。画素電極３５Ａ、３５Ｂに集合した青粒子を保持する電圧であれば何でも良い。
また、電気泳動表示装置１００の駆動方法は、上記に限らず、他の駆動方法を用いることが可能である。
【０１２２】
次に、黒表示を行う際の他の駆動方法について述べる。
【０１２３】
（変形例１）
図１６（ａ）は、変形例１における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに互いに異なる極性の電圧を印加してプリセット動作を行った後に、これら画素電極３５Ａ，３５Ｂに対してプリセット動作時とは反極性の電圧を同時に印加する。このようにして、対向電極３７側に赤色と青色の各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）を混在せしめた。赤色と青色の各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が対向電極３７上およびその近傍において３次元的にランダムに存在することにより、対向基板３１０側から入射した外光が各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）において吸収されて黒表示となる。なお、対向電極３７と接する青色の負帯電粒子２６（Ｂ）の反射光が視認されるため多少青味かかった表示色となるが、黒に近い表示を行うことができる。
【０１２４】
（変形例２）
図１６（ｂ）は、変形例２における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、各画素電極３５Ａ，３５Ｂに互いに異なる極性の電圧を印加してプリセット動作を行った後に、まず、画素電極３５Ａに対してプリセット動作時とは反極性の電圧（例えばプラス電圧）を印加して、全ての赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる。次に、画素電極３５Ｂに対して所定の電圧を印加することにより、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を分散媒２１中に浮遊させる。このような状態においても黒表示は可能である。
【０１２５】
（変形例３）
図１６（ｃ）は、変形例３における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
プリセット動作後の、書き込み期間において、画素電極３５Ａに対してプラス電圧を、画素電極３５Ｂにマイナス電圧を印加すると同時に、反射電極１３に対してプラス電圧を印加する。この場合、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は対向電極３７側、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）は反射電極１３側に移動している。電圧印加時における両方の帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動方向が異なるので、これら両方の帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）を同時に移動させることができる。
【０１２６】
例えば、画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加してプリセット動作を行った後、対向電極３７にＧＮＤ電位を印加し、画素電極３５Ａにプラス電圧（例えばプラス電圧ＶＨ）を印加することによって、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる。また、画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに反射電極１３に対してプラス電圧（例えばプラス電圧ＶＨよりも高電圧）を印加することにより、画素電極３５Ｂ上に吸着していた青色の負帯電粒子２６（Ｂ）を反射電極１３上に移動させる。
【０１２７】
これにより、対向基板３１０側から入射した外光のうち、赤色光以外の光が正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収されて赤色光のみが反射電極１３上に吸着した青色の負帯電粒子２６（Ｂ）に入射して吸収される。また、正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収されずに負帯電粒子２６（Ｂ）に直接入射した外光は、そのうちの青色以外の光が吸収されるとともに青色光のみが反射される。負帯電粒子２６（Ｂ）において反射された青色光は赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）において吸収される。これにより、黒表示となる。
【０１２８】
（赤表示の変形例）
図１７（ａ）は、赤表示の変形例の駆動方法の変形例における帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、電気泳動層３２内に保持される正帯電粒子２７（Ｒ）の数を増やした。
プリセット動作を行った後、画素電極３５Ａに対してマイナス電圧ＶＬを印加するとともに、画素電極３５Ａに対してプラス電圧ＶＨを印加することにより、対向電極３７上には増量された赤色の正帯電粒子２７（Ｂ）が互いに重なるように多層状態で分布する。
【０１２９】
そして、対向基板３１０側から入射した光は多数の正帯電粒子２７（Ｒ）を透過する際に方向を随時異ならせて、最終的に対向基板３１０側から出射する。これは、乱反射に似た作用であり、その結果、明るい赤表示が得られる。つまり、光が複数の赤粒子を透過することによって指向性のない乱反射となり、かつ対向電極３７近傍でこの現象が起こるため視野角の広い赤表示となる。
【０１３０】
図１７（ｂ）は、同図（ａ）における黒表示時の帯電粒子の分布状態を示す図である。
ここでは、画素電極３５Ａにマイナス電圧ＶＬを印加するとともに画素電極３５Ｂにプラス電圧ＶＨを印加してプリセット動作を行った後、まず、画素電極３５Ａに対してプラス電圧Ｖｈ（Ｖｈ＜ＶＨ）を印加して対向電極３７上に一部の正帯電粒子２７（Ｒ）を分布させる。一部の正帯電粒子２７（Ｒ）であるが、粒子数が多いため対向電極３７を覆っている。対向電極３７を覆う粒子量は、図８（ｂ）のように赤の光が透過できる量である。
【０１３１】
その後、所定の時間をおいた後、画素電極３５Ｂにマイナス電圧ＶＬを印加して全ての負帯電粒子２６（Ｂ）を正帯電粒子２７（Ｒ）の下方（直下）に分布させる。ここでは対向基板３１０近傍の粒子分布は図８（ｄ）と同じ状態となり、同様の黒表示が実現できる。
ここで黒表示も対向電極３７近傍で黒色を作成しているため視角が広い。もちろん青表示は図８（ｃ）と同様のため同じ理由で視角が広い。
このように、多量の赤粒子を用いることで視角の広い電気泳動装置が実現できる。
【０１３２】
以上述べたように、本実施形態の電気泳動表示装置１００では、各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の分布状態を制御することによって、基本的に、赤、青、マゼンタ、白、黒の５色の表示が可能となり、多様な表現を実現することができる。また、電圧の印加条件（印加時間、印加タイミング、印加電圧の大きさ等）を制御することにより、上記した５色の表現に加えてこれら５色の階調表現を実現することができ、明度や彩度の調整も行えるため、フルカラーあるいはこれに近い表現を実現することができる。
【０１３３】
また、画素電極３５Ａ，３５Ｂから対向電極３７側へと帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）をそれぞれ移動させる際、反射電極１３に対して移動対象の帯電粒子をはじく電位を入力することによって、反射電極１３上に帯電粒子が移動してきてしまうことを防止でき、その結果、対向電極３７側へと帯電粒子をスムーズに移動させることができる。これにより、表示の切り換えを短時間で安定して行えるようになる。
【０１３４】
また、黒表示を得る際には、透過性を有する赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）を先に移動させて、反射性を有する青色の負帯電粒子２６（Ｂ）よりも対向電極３７側に配置させることにより、対向基板３１０側から入射した外光を各粒子において吸収させることができて良好なはっきりとした黒表示が実現される。
【０１３５】
また、単数あるいは複数画面の書き換えごとに第１プリセット動作と第２プリセット動作とを交互に実施することによって、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７との間に、それぞれ直流電圧が印加されることを防止して、電極の腐食や電気泳動材料の劣化を抑制することができ、高信頼性の電気泳動表示装置１００となる。
【０１３６】
また、上述した表示方法の説明は帯電粒子を移動させる際の電圧印加方法の例示であり、他の方法も可能である。
例えば、反射電極１３に印加する電圧を対向電極３７と同じ電圧にした場合は次のような設定を行なう。
この場合は対向電極３７から画素電極３５Ａ，３５Ｂ側へと帯電粒子を移動させる際は問題ないが、画素電極３５Ａ，３５Ｂから対向電極３７側へと帯電粒子を移動させる動作のときに、反射電極１３上に帯電粒子が移動してきてしまうことがある。これを避けるために、面方向における画素電極３５Ａ，３５Ｂと反射電極１３との距離を、対向電極３７と画素電極３５Ａ，３５Ｂとの距離（セルギャップｄ）よりも長くなるように設定する。または、反射電極１３上に絶縁膜を形成し、反射電極１３の電位が帯電粒子に影響しないように設定する。
【０１３７】
他の例として、反射電極１３に交流電圧を印加する方法もある。そこでは、帯電粒子を対向電極３７側へと移動させる時に、２フィールド用いて移動させる。例えば、プリセット後の最初のフィールドにおいて画素電極３５Ａ上に吸着していた正帯電粒子２７（Ｒ）を対向電極３７側へと移動させる際、画素電極３５Ａにプラス電圧を印加するとともに反射電極１３に対してもプラス電圧を印加する。これで正帯電粒子２７（Ｒ）が反射電極１３上に移動することを防止できて、画素電極３５Ａ上から対向電極３７側へとスムーズに移動する。すなわち、反射電極１３上へ移動してきた正帯電粒子２７（Ｒ）は反射電極１３の電圧によってはじかれて、対向電極３７へと移動するようになる。
【０１３８】
また、次のフィールドにおいて画素電極３５Ｂ上に吸着していた負帯電粒子２６（Ｂ）を対向電極３７側へと移動させる際は、画素電極３５Ｂにマイナス電圧を印加するとともに、反射電極１３にもマイナス電圧を印加する。これにより、反射電極１３上に移動してきた負帯電粒子２６（Ｂ）がはじかれて対向電極３７側へとスムーズに移動することとなる。
【０１３９】
さらに、対向電極３７から画素電極３５Ａ，３５Ｂ側へと負帯電粒子２６（Ｂ）および正帯電粒子２７（Ｒ）を移動させる場合には、反射電極１３に対して対向電極３７と同じ電圧を印加する。
このように、反射電極１３に対して印加する電圧によって各帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）のいずれかの移動制御の補助を行うことができる。
【０１４０】
また、次の表示画像に書き換える場合（表示が同一の場合も含む）には、一度画像をリセットする。このとき、先の画像を表示する前に実行した第１のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加した電圧の極性と、次の画像を表示する前に実行する第２のプリセット動作時に各画素電極３５Ａ，３５Ｂに対して印加する電圧の極性とを交換する。
これにより、画素電極３５Ａ，３５Ｂと対向電極３７とを含めた３つの電極によって完全な交流駆動が可能となる。したがって、各電極の腐食や電気泳動材料の劣化を防止することができる。
【０１４１】
（第２実施形態の電気泳動表示装置）
図１８は、第２実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図である。
図１８に示すように、第２実施形態における電気泳動表示装置１０２は、素子基板３００の表面（電気泳動層３２側の表面）に島状の複数の画素電極が設けられておらず、各選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のドレイン電極４１ｄにそれぞれ接続された接続電極４４Ａ，４４Ｂの一部が画素電極として機能する構成となっている点において異なっている。
【０１４２】
本実施形態では、接続電極４４Ａ，４４Ｂ上を覆っている層間絶縁膜４２Ａ，４２Ｂおよび保護膜４３に、各接続電極４４Ａ，４４Ｂを部分的に露出させるための平面視円形状の貫通孔が複数形成されている。そして、これら接続電極４４Ａ，４４Ｂのうち、第１の貫通孔４９ａを介して露出する接続電極４４Ａの一部が上記の画素電極３５Ａとして機能し、第２の貫通孔（不図示）を介して露出する接続電極４４Ｂの一部が上記の画素電極３５Ｂとして機能する。このため、例えば、接続電極４４Ａにマイナス電圧ＶＬが印加された場合、赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）は貫通孔４９ａ内に入り込み、該貫通孔４９ａ内において露出する接続電極４４Ａ上に集合（吸着）することとなる。
接続電極４４Ａ，４４ＢはＡｌからなり、反射性を有している。このため、それぞれに印加される電圧によって帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動を制御するとともに外光を対向基板３１０側へと反射させる作用も含む。
【０１４３】
反射電極１３上には保護膜４３が形成されている。このため、帯電粒子には保護膜４３を介して反射電極１３から低電圧が印加されることになる。よって、反射電極１３上、すなわち保護膜４３上に帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）が付着することが防止される。このため、保護膜４３の厚さは、帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動制御に影響を与えることなく、帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の吸着を防止することができる値に設定される。ここで、保護膜４３は、厚さ２μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上である。または、セルギャップｄの５％以上、より好ましくは５０％以上である。
【０１４４】
また、上記した構成によれば、画素電極を別途形成する必要がないので構成を簡素化できるとともに製造が容易になる。
【０１４５】
なお、反射電極１３は、画像表示部５全体にベタ状に形成されており、各画素において共通の構成となっているが、画素ごとに独立して設けてもよい。この場合は、反射電極１３を、貫通孔を介して下層の接続電極４４Ａ，４４Ｂと電気的に接続させておく。ここで、画素内において複数の反射電極１３ごとに２つのグループに分け、第１グループにおける複数の反射電極１３どうしを接続電極４４Ａを介して互いに接続させ、第２グループにおける複数の反射電極１３を接続電極４４Ｂにおいて互いに接続させることにより、各グループの複数の反射電極１３ごとに互いに独立して駆動させることが可能となる。
またこの時、反射電極１３が帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）に印加する電圧は常に接続電極４４Ａ，４４Ｂに印加される電圧よりも小さく、同極性のものとなる。このため、反射電極１３の電位が帯電粒子２６（Ｂ），２７（Ｒ）の移動を阻害することがなくなる。
【０１４６】
（第３実施形態の電気泳動表示装置）
図１９は、第３実施形態の電気泳動表示装置の構成を示す部分断面図である。
図１９に示すように、第３実施形態における電気泳動表示装置について述べる。
本実施形態の電気泳動表示装置１０３では、第１基板３０側において、ゲート絶縁膜４１ｂ上に形成された選択トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、画素電極３５Ａ，３５Ｂに接続される接続電極４４Ａ，４４Ｂと、を覆うようにして層間絶縁膜４２Ａが形成されており、さらにこの層間絶縁膜４２Ａ上に感光性アクリルから成る厚さ２μｍの層間絶縁膜５３が形成されている。本実施形態における層間絶縁膜５３の表面５３ａは凹凸形状とされており、層間絶縁膜４２とは反対側の電気泳動層３２側へと突出する複数の凸部５３Ａを多数有している。これら複数の凸部５３Ａは少なくとも１つの画素内に存在し、各凸部５３Ａの平面視形状や断面形状、高さ等は不均一とされているとともに、その位置もランダムな配置とされている。
【０１４７】
このような層間絶縁膜５３上には、表面５３ａの形状に倣うようにして所定の厚さの反射電極１３が設けられている。反射電極１３はＡｌなどを用いて形成され、その膜厚は層間絶縁膜５３の厚さに比べて薄く、層間絶縁膜５３の表面５３ａすなわち凸部５３Ａの外形を反映させた形状となっている。これにより、反射電極１３の表面１３ａが散乱面となり、白表示時における外光の正反射を軽減することができる。
【０１４８】
なお、反射電極１３上に形成された保護膜４３は平坦化膜として機能している。
【０１４９】
（変形例１）
図２０（ａ）は、暗い赤表示時における粒子の分布状態を示す図、（ｂ）は、マゼンタ表示時における粒子の分布状態を示す図である。
図８，９，１０のように今までは画素電極３５Ａ，３５Ｂから対向電極３７に移動する粒子はほとんど全てが対向電極３７近傍に位置するとの説明を行なってきた。しかし、実際には一部の粒子が分散媒２１中に位置することもある。これを示した例が図２０（ａ）、（ｂ）である。
図２０（ａ）は図９（ａ）の変形例である。青の負帯電粒子２６（Ｂ）の一部が分散媒２１中に位置している。その結果、暗い赤表示が得られる。
図２０（ｂ）は図１１（ａ）の変形例である。赤と青の帯電粒子２７（Ｒ）、２６（Ｂ）の一部が分散媒２１中に位置している。その結果、マゼンタ表示が得られる。
この状態においても対向電極３７の視認側から見た粒子の実効的分布の面積により階調や混色を表示できる。
また図示しないが、図８（ａ）の白状態においても一部の粒子が分散媒２１中に位置する状態であっても良い。このように今まで説明した全ての図において一部の粒子が分散媒中に位置していても良い。
【０１５０】
（変形例２）
図２１は、電気泳動表示装置の変形例２を示す部分断面図である。
図２１に示すように、ここでは、Ａｌからなる反射フィルム（反射電極）８０が第１基板の裏面に設けられている。この反射フィルム８０は、透明接着剤を介して第１基板３０の裏面に貼り合わされている。なお、反射フィルム８０の代わりにＡｌ等の金属を第１基板３０の裏面上に直接形成してもよい。また、本例では、選択トランジスタＴＲ１、ＴＲ２側に反射フィルムを設けないために保護膜４３を用いていない。
このように、素子基板３００の裏面側に反射フィルム８０を設ける構成であれば、反射フィルム８０をベタ状に形成することができるので反射性が高まるとともに製造が容易になる。
【０１５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１５２】
上記の実施形態においては、電気泳動層３２を構成する帯電粒子として、青色の負帯電粒子２６（Ｂ）と赤色の正帯電粒子２７（Ｒ）とを備えた構成について述べたが、帯電粒子の色の組み合わせ及び帯電極性はこれに限らず、帯電粒子の色および極性は様々な組み合わせにすることができる。また、反射粒子および透明粒子の色の組み合わせおよび極性についても上記したものに限らない。
【０１５３】
帯電粒子の色の組み合わせとしては、互いに補色の関係となる色が好ましく、例えば、緑色とマゼンタ、青色と黄色などのような組み合わせにしてもよい。
ここで、分散媒２１内に赤色の反射粒子と、シアン色の透明粒子とが保持された電気泳動層の場合、各色の帯電粒子における透過と反射（散乱）におけるスペクトルの共通波長の制約は上記した通りである。図２２に示す赤色（Ｒ）の反射粒子とシアン色（Ｃ）の透明粒子との反射スペクトル、図２３に示す、青色（Ｂ）の透過粒子とイエロー（Ｙ）の反射粒子との反射スペクトルにおいて、各組み合わせにおける色粒子どうしの反射スペクトルの重なりは２％以下である。
【０１５４】
これによれば、白表示、黒表示、一方の帯電粒子の色表示、他方の帯電粒子の色表示、およびこれら２種類の帯電粒子の色の混色表示の５色を、各色の階調表示を含めて表現することが可能である。したがって、明るく高コントラストのフルカラー表示が可能な電気泳動表示装置が得られる。
また、補色でなくても透過または反射強度が重ならなければどういう組み合わせでも良い。例えば赤、青の代わりに緑っぽい赤、緑っぽい青を用いて明るい表示を実現できる。
【０１５５】
帯電粒子を対向電極３７近傍に位置させることで表示を行い、対向電極３７や画素電極３５Ａ、３５Ｂにおいて粒子位置のメモリー性を持たせることで表示のメモリー性を持たせる事ができる。
プリセット時の表示として図８（ａ）に示す白表示を用いたが、同図（ｄ）の黒表示を用いることもできる。
【０１５６】
また、画素電極３５Ａ，３５Ｂの平面形状は上記したものに限らず、ストライプ、楕円、多角形等を用いてもよい。２種類の帯電粒子を対向電極３７上に分布させる際、各粒子の分布範囲の少なくとも一部を重ならせることが可能な形状となっていればよい。
図１（ｂ）および図２に示した等価回路は、１トランジスタ１キャパシタ構造（１Ｔ１Ｃ構造）をベースとしている。これ以外の等価回路を用いることも可能である。例えば、２トランジスタ１キャパシタ回路等である。
【０１５７】
［電子機器］
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置を電子機器に適用した場合について説明する。
図２４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２４（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（電子機器）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。
【０１５８】
図２４（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（電子機器）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。
【０１５９】
図２４（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（電子機器）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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
以上の電子ブック１０００、腕時計１１００及び電子ペーパー１２００によれば、本発明に係る電気泳動表示装置が採用されているので、明るく視認性の良好なフルカラーに近い表示の行える信頼性に優れた高品位の電子機器となる。
【０１６２】
なお、上記の電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部や、マニュアル等の業務用シート、教科書、問題集、情報シート等の電子ペーパーにも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１６３】
１３…反射電極、１３ａ…表面、２１…分散媒、２６…帯電粒子、２６…負帯電粒子（第２帯電粒子）、２７…正帯電粒子（第１帯電粒子）、３０…第１基板、３１…第２基板、３２…電気泳動層、３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、３７…対向電極、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、４１ｄ…ドレイン電極、４２Ａ，４２Ｂ…層間絶縁膜（被覆層）、４３…保護膜（被覆層）、４４Ａ，４４Ｂ…接続電極、４４Ａ…接続電極（第１接続電極）、４４Ｂ…接続電極（第２接続電極）、４９ａ…貫通孔、１００，１０２，１０３…電気泳動表示装置、ＴＲ１…選択トランジスタ（第１トランジスタ）、ＴＲ２…選択トランジスタ（第２トランジスタ）、１０００…電子ブック（電子機器）、１１００…腕時計（電子機器）、１２００…電子ペーパー（電子機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１色に着色された複数の第１帯電粒子および第２色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、
前記第１基板の前記電気泳動層側に配置され互いに独立駆動される第１画素電極および第２画素電極と、
前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、
前記電気泳動層より前記第１基板側の位置に設けられる反射電極と、を備え、
前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、
前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有する
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第１波長領域と前記第２波長領域との重なりが、
前記第１波長領域および前記第２波長領域における光強度のＭＡＸ値の１０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
画素ごとに、第１の前記画素電極に接続される第１トランジスタと、第２の前記画素電極に接続される第２トランジスタと、を備え、
前記第１帯電粒子および第２帯電粒子がプラスあるいはマイナスのいずれかの極性に帯電している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記第１画素電極よりも前記第１基板側の層に形成され、前記第１トランジスタのドレイン電極に接続された第１接続電極と、前記第２トランジスタのドレイン電極に接続された第２接続電極と、を有し、
複数の前記第１画素電極どうしが前記第１接続電極により相互に接続され、
複数の前記第２画素電極どうしが前記第２接続電極により相互に接続されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記第１接続電極および前記第２接続電極を覆うようにして前記第１基板上に設けられた被覆層には、前記第１および第２接続電極を部分的に露出させる複数の貫通孔が形成されており、
第１の前記貫通孔を介して露出する前記第１接続電極の一部が前記第１画素電極として機能し、
第２の前記貫通孔を介して露出する前記第２接続電極の一部が前記第２画素電極として機能する構成とされている
ことを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記反射電極の表面に金属酸化膜が形成されている、あるいは前記反射電極の表面が酸化物で形成されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記反射電極に対して電位の入力が可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
黒表示の際には、透過性を有する前記第１帯電粒子が、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置される
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１の色に着色された複数の第１帯電粒子および第２の色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側の面に配置され互いに独立駆動される複数の第１画素電極および複数の第２画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、前記電気泳動層より前記第１基板側の位置に設けられる反射電極と、を備え、前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第１画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第１帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第１の動作と、
前記第２画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第２帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第２の動作と、を有し、
透過性を有する前記第１帯電粒子を、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させる
ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記第１の動作と前記第２の動作との間において、電圧の印加タイミングあるいは印加電圧の大きさに差を設ける
ことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記第１の動作において前記反射電極に対して前記第１帯電粒子をはじく電位を印加し、
前記第２の動作において前記反射電極に対して前記第２帯電粒子をはじく電位を印加する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記第１画素電極と前記第２画素電極とに互いに異なる電圧を印加する第１プリセット動作と、
前記第１プリセット動作とは反対の極性の電圧を前記第１画素電極および前記第２画素電極に印加する第２プリセット動作と、を有し、
単数あるいは複数画面の書き換えごとに前記第１プリセット動作および前記第２プリセット動作を交互に実施する
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
透過性を有する前記第１帯電粒子を、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させる
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
多数の前記第１帯電粒子が前記対向電極上で互いに重なるように多層状態で積層される
ことを特徴とする請求項１３に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
請求項１から請求項８に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
互いに対向配置された第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１色に着色された複数の第１帯電粒子および第２色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、
前記第１基板の前記電気泳動層側に配置され互いに独立駆動される第１画素電極および第２画素電極と、
前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、
前記電気泳動層より前記第１基板側の位置に設けられる反射電極と、を備え、
前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、
前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有する
ことを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記第１波長領域と前記第２波長領域との重なりが、
前記第１波長領域および前記第２波長領域における光強度のＭＡＸ値の１０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
画素ごとに、第１の前記画素電極に接続される第１トランジスタと、第２の前記画素電極に接続される第２トランジスタと、を備え、
前記第１帯電粒子および第２帯電粒子がプラスあるいはマイナスのいずれかの極性に帯電している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記第１画素電極よりも前記第１基板側の層に形成され、前記第１トランジスタのドレイン電極に接続された第１接続電極と、前記第２トランジスタのドレイン電極に接続された第２接続電極と、を有し、
複数の前記第１画素電極どうしが前記第１接続電極により相互に接続され、
複数の前記第２画素電極どうしが前記第２接続電極により相互に接続されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記第１接続電極および前記第２接続電極を覆うようにして前記第１基板上に設けられた被覆層には、前記第１および第２接続電極を部分的に露出させる複数の貫通孔が形成されており、
第１の前記貫通孔を介して露出する前記第１接続電極の一部が前記第１画素電極として機能し、
第２の前記貫通孔を介して露出する前記第２接続電極の一部が前記第２画素電極として機能する構成とされている
ことを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記反射電極の表面に金属酸化膜が形成されている、あるいは前記反射電極の表面が酸化物で形成されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記反射電極に対して電位の入力が可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項８】
黒表示の際には、透過性を有する前記第１帯電粒子が、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置される
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置。
【請求項９】
互いに対向配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に配置され、第１の色に着色された複数の第１帯電粒子および第２の色に着色された第２帯電粒子と、これら第１および第２帯電粒子を保持する分散媒とを有する電気泳動層と、前記第１基板の前記電気泳動層側の面に配置され互いに独立駆動される複数の第１画素電極および複数の第２画素電極と、前記第２基板の前記電気泳動層側に配置される対向電極と、前記電気泳動層より前記第１基板側の位置に設けられる反射電極と、を備え、前記第１帯電粒子が、第１波長領域で透過性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有し、前記第２帯電粒子が、第２波長領域で反射性を有するとともにそれ以外の波長領域で吸収性を有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
前記第１画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第１帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第１の動作と、
前記第２画素電極および前記対向電極に対して電圧を印加することにより前記第２帯電粒子を前記対向電極側に移動させる第２の動作と、を有し、
透過性を有する前記第１帯電粒子を、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させる
ことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記第１の動作と前記第２の動作との間において、電圧の印加タイミングあるいは印加電圧の大きさに差を設ける
ことを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記第１の動作において前記反射電極に対して前記第１帯電粒子をはじく電位を印加し、
前記第２の動作において前記反射電極に対して前記第２帯電粒子をはじく電位を印加する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記第１画素電極と前記第２画素電極とに互いに異なる電圧を印加する第１プリセット動作と、
前記第１プリセット動作とは反対の極性の電圧を前記第１画素電極および前記第２画素電極に印加する第２プリセット動作と、を有し、
単数あるいは複数画面の書き換えごとに前記第１プリセット動作および前記第２プリセット動作を交互に実施する
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
透過性を有する前記第１帯電粒子を、反射性を有する前記第２帯電粒子よりも前記対向電極側に配置させる
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
多数の前記第１帯電粒子が前記対向電極上で互いに重なるように多層状態で積層される
ことを特徴とする請求項１３に記載の電気泳動表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
請求項１から請求項８に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１８１４５１（Ｐ２０１２−１８１４５１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５５５７（Ｐ２０１１−４５５５７）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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