JP2011170192A - 電気泳動装置の駆動方法、駆動回路、電気泳動装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気泳動装置における表示状態の保持と遷移との少なくとも一方をより適切に行うことを可能とする駆動方法等を提供すること。
【解決手段】本発明の一形態における電気泳動装置の駆動方法は、第１の電極１１０と第２の電極１２０との間に、電気泳動粒子１６０を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、前記電気泳動粒子１６０の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極１１０と前記第２の電極１２０とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にすることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電極対に所定の電圧を加えることによりその表示を変化される電気泳動装置の駆動方法、電気泳動装置の駆動回路、電気泳動装置、及び電気泳動装置を含む電子機器に関する。

電気泳動装置は、非発光型・反射型の、電気泳動現象を利用したデバイスとして知られており、主に表示装置として用いられる。電気泳動現象は、液体（分散媒）中に微粒子（電気泳動粒子）を分散させた分散系に電界を印加したときに、電気泳動粒子がクーロン力により泳動する現象である。電気泳動装置は、電極対を所定の間隔で対向させ、その間に分散媒と、黒色（低反射率）の電気泳動粒子及び白色（高反射率）の電気泳動粒子とからなる電気泳動素子を配置した構成とし、この電気泳動素子をアレイ状に配置するのが一般的である。

ここで、電気泳動装置の駆動方法としては、電気泳動装置の電極間に一定電圧を印加した後、電極対を等電位にする方法があり、特開２００２−１１６７３３号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２００２−１１６７３３号公報

しかし、上記従来の駆動方法で電気泳動装置を駆動する場合、電気泳動装置の表示状態が保持されなかったり、表示状態の遷移が不十分であったりする場合があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、上記課題の少なくとも一つを解決し、電気泳動装置における表示状態の保持と遷移との少なくとも一方をより適切に行うことを可能とする駆動方法等を提供することにある。

かかる課題を解決するために、本発明の一形態における電気泳動装置の駆動方法は、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にすることを特徴とする。

また、本発明の一形態における電気泳動装置の駆動回路は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするよう構成されたことを特徴とする。

上記の電気泳動装置において、電気泳動粒子の色（例えば黒色）による表示状態に遷移させた後に、第１の電極と第２の電極とを同電位にすると、黒色での表示状態がやや白っぽい表示状態へと遷移してしまうという現象を生じる。この場合、電気泳動装置が所望の黒色の表示状態に保持されないという問題が生じる。

上記の本発明の一形態における駆動方法または駆動回路によれば、電気泳動粒子の色（例えば黒色）による表示状態に遷移させた後に、第１の電極と第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするように、第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方を駆動する。これによって、電気泳動装置の表示が白っぽい表示状態へ遷移することを防止し、黒色での表示状態を保持することができる。

なお、電気泳動粒子の色は黒色以外の、例えば赤、青、又は緑などであってもよい。この電気泳動粒子の色は、他の色の電気泳動粒子が存在する場合は、当該他の色の電気泳動粒子よりも低い反射率を有する色であればよい。また、この電気泳動粒子の色は、他の色の電気泳動粒子が存在しない場合は、分散媒よりも低い反射率を有する色であればよい。このことは、以下で述べる電気泳動粒子のうち、黒色を例とするものについても同様である。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動方法は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態に、または前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にすることを特徴とする。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動回路は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態に、または前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にするよう構成されたことを特徴とする。

上記の電気泳動装置において、電気泳動粒子の色（例えば白色）による表示状態に遷移させた後に、第１の電極と第２の電極の間に、電気泳動装置を白色の表示状態に遷移させるための書込電圧（例えばＬｏの電位である−１０Ｖなど）を再度印加する。すると、電気泳動装置の反射率が低下し、白色での表示状態がやや黒っぽい表示状態へと遷移してしまうという現象を生じる。この場合、電気泳動装置が所望の白色の表示状態に保持されないという問題が生じる。

上記の本発明の一形態における駆動方法または駆動回路によれば、電気泳動粒子の色（例えば白色）による表示状態に遷移させた後に、第１の電極と第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態に、または第１の電極と第２の電極とを同電位にするように、第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方を駆動する。これによって、電気泳動装置の表示における反射率の低下を防止し、白色での表示状態を保持することができる。

なお、電気泳動粒子の色は白色以外であって、他の色の電気泳動粒子が存在する場合は当該他の色の電気泳動粒子よりも高い反射率を有する、例えば黄色、または水色などであってもよい。また、電気泳動粒子の色は、他の色の電気泳動粒子が存在しない場合は、分散媒よりも高い反射率を有する色であってもよい。このことは、以下で述べる電気泳動粒子のうち、白色を例とするものについても同様である。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動方法は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第１の電圧を印加し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第１の電圧を印加してから第１の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にすることを特徴とする。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動回路は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第１の電圧を印加し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第１の電圧を印加してから第１の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするよう構成されたことを特徴とする。

上記の電気泳動装置において、他の色による表示状態から、電気泳動粒子の色（例えば黒色）による表示状態に遷移させる場合、まず、第１の電極と第２の電極との間に第１の電圧として、電気泳動装置を黒色の表示状態に遷移させるための書込電圧（例えばＨｉの電位である＋１０Ｖなど）を印加する。その後、黒色の表示状態となった電気泳動装置の表示状態を保持しようとして第１の電極と第２の電極とを同電位にすると、黒色での表示状態がやや白っぽい表示状態へと遷移してしまうという現象を生じる。その結果、電気泳動装置が所望の黒色の表示状態に遷移されないという問題が生じる。

上記の本発明の一形態における駆動方法または駆動回路によれば、第１の電極と第２の電極との間に第１の電圧を印加し、その後第１の時間経過後に、第１の電極と第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にする。これによって、一度黒色の表示状態へと遷移した電気泳動装置の表示が白っぽい表示状態へ戻ってしまうことを防止し、電気泳動装置を所望の黒色での表示状態に遷移させることができる。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動方法は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第２の電圧を印加し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第２の電圧を印加してから第２の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にし、前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にしてから第３の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にすることを特徴とする。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動回路は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第２の電圧を印加し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第２の電圧を印加してから第２の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にし、前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にしてから第３の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするよう構成されたことを特徴とする。

上記の電気泳動装置において、他の色による表示状態から、電気泳動粒子の色（例えば白色）による表示状態に遷移させる場合、まず、第１の電極と第２の電極との間に第２の電圧として、白色の表示状態に遷移させるための書込電圧（例えばＬｏを示す−１０Ｖなど）を印加する。ここで、このまま白色の書込電圧を印加し続けたとしても、反射率はある程度以上には上昇しない。そこで、書込電圧の印加を停止し、第１の電極と第２の電極とを同電位にする。こうすることで反射率がさらに上昇し、電気泳動装置を所望の白色の表示状態に遷移させることができる。

すなわち、上記の本発明の一形態における駆動方法または駆動回路によれば、
（ａ）第１の電極と第２の電極との間に第２の電圧を印加し、
（ｂ）第１の電極と第２の電極との間に第２の電圧を印加してから第２の時間経過後に、第１の電極と第２の電極とを同電位にし、
（ｃ）前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にしてから第３の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にする。

上記のように電気泳動装置を駆動することで、第２の電圧を印可するだけでは得られない高い反射率を得ることができ、この反射率を保持することが可能となる。

また、本発明の他の一形態における電気泳動装置の駆動回路は、第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第１の電圧を印加し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第１の電圧を印加してから第１の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にすることを特徴とする。

これによれば、電気泳動装置をグレー表示にすることができる。

また、本発明はその一形態として、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された電気泳動粒子と、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の駆動回路と、を備えた電気泳動装置を含む。

かかる構成によれば、例えば、黒色での表示状態を保持したい電気泳動装置において、白っぽい表示状態へ遷移することを防止することができるなど、上記いずれかの特徴を有する電気泳動装置を構成することができる。

また、本発明はその一形態として、上記の電気泳動装置を含む電子機器を含む。

電気泳動装置の画素領域の構成を示す図。 電気泳動装置の画素領域の第１の動作例を示す第１の信号図。 電気泳動装置の画素領域の第１の動作例を示す第２の信号図。 電気泳動装置の画素領域の第１の動作例を示す第３の信号図。 電気泳動装置の画素領域の第１の動作例を示す第４の信号図。 電気泳動装置の画素領域の第２の動作例を示す第１の信号図。 電気泳動装置の画素領域の第２の動作例を示す第２の信号図。 電気泳動装置の全体の構成例を示す図。 電気泳動装置の具体的動作の一例を示す第１の図。 電気泳動装置の具体的動作の一例を示す第２の図。 本実施形態の電気泳動装置を含む電子機器の第１の具体例を示す図。 本実施形態の電気泳動装置を含む電子機器の第２の具体例を示す図。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って、図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下の実施形態はあくまで本発明の一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、各図面において、同一の部品には同一の符号を付している。
１．電気泳動装置の画素領域の構成例
２．電気泳動装置の画素領域の第１の動作例
（１）白色から黒色への表示状態の遷移
（２）黒色から白色への表示状態の遷移
（３）黒色の表示状態の保持
（４）白色の表示状態の保持
３．電気泳動装置の画素領域の第２の動作例
（１）黒色から白色への表示状態の遷移
（２）白色の表示状態の保持
４．電気泳動装置全体の構成例
５．電気泳動装置の具体的動作の例
６．電気泳動装置の利用例

＜１．電気泳動装置の画素領域の構成例＞
本発明は電気泳動装置の駆動方法等に関するが、電気泳動装置は例えば可撓性を有する電気光学装置などに広く利用されうる。

図１は、本発明の一形態としての、電気泳動装置の画素領域の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態における電気泳動装置の画素領域は、基板１００、画素電極１１０、対向電極１２０、及び透過性基板１３０を含んで構成される。さらに、画素電極１１０と対向電極１２０との間に電気泳動素子１４０を含む。電気泳動素子１４０は、分散媒１５０、及び複数の電気泳動粒子１６０と１７０を含む。ここで、本実施形態では第１の電気泳動粒子１６０を黒色、第２の電気泳動粒子１７０を、第１の電気泳動粒子１６０よりも高い反射率を有する白色とする例について説明する。以下においては、第１の電気泳動粒子１６０、及び第２の電気泳動粒子１７０を、それぞれ「黒色電気泳動粒子１６０」及び「白色電気泳動粒子１７０」ともいう。

＜基板１００＞
基板１００は、その基板上に複数の画素電極１１０を形成するよう構成される。また、図示していないが、基板１００には複数の画素電極１１０を駆動するための複数の半導体素子などが形成されており、これらの半導体素子などが動作することにより、画素電極１１０の電位を変化させることができる。

＜画素電極１１０＞
画素電極１１０は、上記のように基板上にアレイ状に複数形成され、後述の駆動回路によって電位を変化可能に構成される。具体的には、画素電極１１０は、Ｈｉ（例えば＋１０Ｖ）、Ｌｏ（例えば−１０Ｖ）、対向電極１２０の固定電位と同電位である０Ｖ（「接地電位」、「ＧＮＤ」ともいう）、及びいずれの電位にも接続されていないハイインピーダンス状態の４つの状態に変化可能である。

＜対向電極１２０＞
対向電極１２０は、透過性を有する材料により、複数の画素電極１１０と向かい合うように形成される。画素電極１１０は画素毎に１つ形成されるのに対して、対向電極１２０は複数の画素電極１１０に対して１つ形成される。なお、対向電極１２０は、一般的には電気泳動装置の画素領域全体に共通に１つ形成されるがこれに限られない。つまり、電気泳動装置の画素領域全体を複数のブロックに区分けし、それぞれのブロックに１つの対向電極を形成してもよい。また、対向電極１２０は、所定の電位に固定されるよう形成されている。本実施形態においては、対向電極１２０は０Ｖ（「接地電位」、「ＧＮＤ」ともいう）の固定電位を有するものとして説明する。

＜透過性基板１３０＞
透過性基板１３０は、対向電極１２０の視認面方向に形成される。すなわち、電気泳動装置の描画画像を見る者は、透過性基板１３０の基板面に垂直な方向（図の上方）から透過性基板１３０と対向電極１２０とを通して電気泳動素子１４０を見ることとなる。透過性基板１３０の材料としては、例えばガラス、プラスチックなどが用いられるが、これらに限定するものではない。

＜電気泳動素子１４０＞
電気泳動素子１４０は、例えば丸いカプセル状になっており、当該カプセルの中に分散媒１５０を備え、その分散媒１５０に浮遊するようにして黒色電気泳動粒子１６０、及び白色電気泳動粒子１７０を含む。本実施形態では電気泳動素子１４０は丸いカプセル状になっているが、必ずしも丸い必要はなく、立方体などの形状であってもよい。また、黒色電気泳動粒子１６０、及び白色電気泳動粒子１７０は、周囲媒体である分散媒１５０に電界が生じた場合に、それぞれ異なる方向に流動するような特性を有している。

＜動作原理＞
本実施形態における電気泳動装置の画素領域は上記のような構成を有するが、ここでその動作原理について説明する。

図１にも示したように、画素電極１１０と対向電極１２０との間に電気泳動素子１４０が配置されている。ここで、上記のとおり、対向電極１２０は０Ｖの固定電位を有しており、画素電極１１０は駆動回路によってその電位を変化可能である。すなわち、画素電極１１０の電位を駆動回路によって変化させることで画素電極１１０と対向電極１２０との間に電位差が生じ、この電位差によって電界が発生することとなる。このように電界が発生すると、画素電極１１０と対向電極１２０との間に配置された電気泳動素子１４０に含まれる黒色電気泳動粒子１６０及び白色電気泳動粒子１７０が、クーロン力によってそれぞれ異なる方向に流動する。本実施形態では、画素電極１１０がＨｉの電位（＋１０Ｖ）になると黒色電気泳動粒子１６０が対向電極１２０の方へ流動し、逆に画素電極１１０がＬｏの電位（−１０Ｖ）になると白色電気泳動粒子１７０が対向電極１２０の方へ流動する。黒色電気泳動粒子１６０が対向電極１２０の方に流動すると、視認面近くには黒色電気泳動粒子１６０が存在することとなり、当該対向電極１２０と画素電極１１０との領域はより黒っぽい表示状態となる。逆に白色電気泳動粒子１７０が対向電極１２０の方に流動すると、視認面近くには白色電気泳動粒子１７０が存在することとなり、当該対向電極１２０と画素電極１１０との領域はより白っぽい表示状態となる。

電気泳動装置は、表示画像を構成する個々の画素（ピクセル）が１つの画素電極に対応している。ある表示更新タイミングで白色または黒色の表示状態に遷移した画素は、次の表示更新タイミングで同じ色または異なる色の表示状態になる。すなわち、表示状態の変化パターンは、白色から黒色への遷移、黒色から白色への遷移、黒色の保持、及び白色の保持の４パターンが考えられる。以下、それぞれについて分説していく。

＜補足＞
なお、電気泳動粒子１６０及び１７０は、それぞれ黒色と白色以外の様々な２種類の色の組み合わせにすることが可能である。ただし、この場合でも、一方の色は極めて高い反射率を有し、他方の色は極めて低い反射率を有しすることが好ましい。このように反射率が大きく異なる色を有する電気泳動粒子１６０及び１７０を用いることにより、はっきりとしたコントラストの、視認性に優れた電気泳動装置を構成することが可能である。

また、本実施形態におけるＨｉ、０Ｖ、及びＬｏの電位は、それぞれ＋１０Ｖ、０Ｖ、−１０Ｖに限るものではない。すなわち、これらの電位は対向電極１２０を基準として、プラス側の電位、同電位、マイナス側の電位であれば構わない。すなわち、対向電極１２０の電位が所定の基準電位であれば、０Ｖに代えて当該基準電位を用いる。また、Ｈｉ及びＬｏについてはＨｉ＞基準電位＞Ｌｏの関係が成立する電位であれば任意に選択可能である。

また、本実施形態では、画素電極１１０と対向電極１２０との間に電気泳動素子１４０が配置される構成について説明したが、本発明は当該構成に限られない。例えば、画素電極１１０と対向電極１２０との間に、層状に形成された電気泳動層を有し、当該電気泳動層には分散媒１５０と、電気泳動粒子１６０及び１７０を含むような構成でもよい。すなわち、電気泳動装置が、画素電極１１０と対向電極１２０との間に、電気泳動粒子１６０及び１７０を介在させる構成になっていればよい。

＜２．電気泳動装置の画素領域の第１の動作例＞
図２乃至図５は、本実施形態における、電気泳動装置の画素領域の第１の動作例を示す信号図である。

図２乃至図５において、（ａ）はある画素における画素電極１１０と対向電極１２０との間（以下、「電極間」ともいう。）に印加される電圧の時間変化を示し、（ｂ）はその画素における電気泳動素子１４０の反射率の時間変化を示す。なお、既に説明したように、本実施形態では対向電極１２０は所定の固定電位を有しているので、（ａ）で示す電極間に印加される電圧の時間変化は、画素電極１１０に与える電位の時間変化であるということもできる。

＜（１）白色から黒色への表示状態の遷移＞
従来、電気泳動装置を、他の色による表示状態から黒色の表示状態に遷移させる場合、まず、電気泳動装置を黒色の表示状態に遷移させるために、電極間にＨｉの電圧（＋１０Ｖ）を印加していた。その後、黒色の表示状態となった電気泳動装置の表示状態を保持しようとして画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にしていた。しかし、このようにすると、黒色での表示状態がやや白っぽい表示状態へと遷移してしまうという現象が見られていた。その結果、電気泳動装置が所望の黒色の表示状態に遷移されないという課題が生じていた。以下で説明する動作例は、このような課題を解決するものである。

図２は、本実施形態に係る電気泳動装置を白色から黒色の表示状態に遷移させるときの電極間の印加電圧及び電気泳動装置の反射率の時間変化を示す図である。

図２において、時間ｔ０より前の時間では電気泳動装置の反射率が高い状態であり、電気泳動装置は白色の表示状態になっている。すなわち、この表示状態のときは、白色電気泳動粒子１７０が対向電極１２０の近傍に、黒色電気泳動粒子１６０が画素電極１１０の近傍に存在する状態となっている。

時間ｔ０において、駆動回路によって画素電極１１０にＨｉの電位（＋１０Ｖ）が与えられ、電極間にはＨｉの電圧が印加される。これによって電気泳動装置の反射率は次第に低下していき、時間ｔ１には最低の反射率となる。言い換えれば、電気泳動装置は時間ｔ０からｔ１にかけて徐々に白色から黒色の表示状態へと遷移していき、時間ｔ１において黒色の表示状態となる。このとき、白色電気泳動粒子１７０が徐々に画素電極１１０の方向へと、黒色電気泳動粒子１６０が対向電極１２０の方向へと、それぞれ徐々に流動していく。

そして、電気泳動装置の反射率が下がりきった時間ｔ１において、駆動回路から画素電極１１０に電位を与えることを停止し、これによって画素電極１１０をハイインピーダンス状態（ＨＩＺ）とする。すなわち、この表示状態のときは、白色電気泳動粒子１７０が画素電極１１０の近傍に、黒色電気泳動粒子１６０が対向電極１２０の近傍に存在する状態となっている。

このように電極間の電圧を変化させることによって、電気泳動装置を白色の表示状態から黒色の表示状態へと遷移させることができる。

本実施形態における上記の駆動方法、または上記のように駆動可能に構成された駆動回路によれば、電極間にＨｉの電圧を印加し、その後所定の時間が経過した時間ｔ１において、画素電極１１０をハイインピーダンス状態にする。これによって、一旦黒色の表示状態へと遷移した電気泳動装置の表示が白っぽい表示状態へ戻ってしまうことを防止し、電気泳動装置を所望の黒色での表示状態に遷移させることができる。

なお、ある対向電極１２０が存在する領域の全面について黒色の表示状態に遷移させる場合には、対向電極１２０の画素電極１１０をハイインピーダンス状態にすることに代えて、対向電極１２０をハイインピーダンス状態にしてもよい。この場合、駆動回路は対向電極１２０の電位を変化可能に構成される。

また、時間ｔ０より前の時間の表示状態は、必ずしも反射率が高い、白色の表示状態である必要はない。例えば、白色と黒色との中間色の表示になっていることも考えられ、本実施形態ではそのような状態をも含むものである。

また、時間ｔ１は、電極間にＨｉの電圧を印加した後、電気泳動装置の表示が所望の黒色の表示状態になるために十分な時間であり、例えば電気泳動装置の製造工程などで予め計測しておくものである。ここで、所望の黒色の表示状態とは、製品の仕様によっても異なるが、例えば当該電気泳動装置に期待される最も低い反射率の９９％や９０％に設定するなど、任意に決定されてよい。また、次回の表示更新（リフレッシュ）タイミングを時間ｔ１とし、当該タイミングにおいて同じ黒色の表示状態を保持すべき場合に画素電極１１０をハイインピーダンス状態にしてもよい。

＜（２）黒色から白色への表示状態の遷移＞
図３は、本実施形態に係る電気泳動装置を黒色から白色の表示状態に遷移させるときの電極間の印加電圧及び電気泳動装置の反射率の時間変化の第１の例を示す図である。

図３において、時間ｔ０より前の時間では電気泳動装置の反射率が低い状態であり、電気泳動装置は白色の表示状態になっている。すなわち、この表示状態のときは、黒色電気泳動粒子１６０が対向電極１２０の近傍に、白色電気泳動粒子１７０が画素電極１１０の近傍に存在する状態となっている。

時間ｔ０において、駆動回路によって画素電極１１０にＬｏの電位（−１０Ｖ）が与えられ、電極間にはＬｏの電圧が印加される。これによって電気泳動装置の反射率が次第に上昇していく。しかし、ある程度の反射率に達すると反射率の上昇が停止し、それ以降電極間にＬｏの電圧を印加し続けても反射率が上昇しなくなる。そこで、このような状態になった時間ｔ２において、画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にし、電極間の電位差がない状態にする。すると、一旦上昇が停止していた電気泳動装置の反射率をさらに上昇させるという現象が生じ、これによって白色の表示状態をより鮮明にすることができる。言い換えれば、電気泳動装置は時間ｔ０からｔ２にかけて黒色から白色の表示状態への第１段階の遷移を経た後、時間ｔ２以降にさらに白色の表示状態への第２段階の遷移をする。

この現象は、電極間の電圧をＬｏにしたままでは白色電気泳動粒子１７０が分散媒１５０の中で密集した状態になることにより、反射率の上昇が停止すると考えられる。このとき、両電極を同電位にすると、電気泳動粒子１６０及び１７０の周辺の電界を除去することになる。すると、分散媒１５０の中の白色電気泳動粒子１７０が適度に分散される結果、さらに反射率が上昇するものと考えられる。

上記のように、駆動回路が電極間に印加する電圧を変化させることによって、電気泳動装置を黒色の表示状態から白色の表示状態へと遷移させることができる。

なお、時間ｔ０より前の時間の表示状態は、必ずしも反射率が低い、黒色の表示状態である必要はない。例えば、白色と黒色との中間色の表示になっていることも考えられる。すなわち、本実施形態では、時間ｔ０より前の時間において電気泳動装置が中間色での表示状態になっているものをも含むものである。

また、時間ｔ２は、電極間にＬｏの電圧を印加した後、電気泳動装置の反射率の上昇が停止するまでの時間であり、例えば電気泳動装置の製造工程などで予め計測しておくものである。ここで、電気泳動装置の反射率の上昇が停止するまでの時間とは、反射率の上昇が完全に停止するまでの時間のみを指すわけではなく、反射率の上昇が少なくなった状態をも含む。

また、時間ｔ２において駆動回路から画素電極１１０に対する電圧の印加を停止し、これによって画素電極１１０をハイインピーダンス状態にすれば、上記のような高い反射率ではなく、やや低めの反射率で電気泳動装置の表示状態を保持することが可能となる。すなわち、電気泳動装置を白色と黒色との中間色であるグレーの表示にすることができる。

＜（３）黒色の表示状態の保持＞
従来、電気泳動装置において、黒色の表示状態に遷移させた後に、黒色の表示状態を維持する場合、画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にしていた。しかし、このようにすると、黒色での表示状態がやや白っぽい表示状態へと遷移してしまうという現象が見られていた。この場合、電気泳動装置が所望の黒色の表示状態に保持されないという課題が生じていた。以下で説明する動作例は、このような課題を解決するものである。

図４は、本実施形態に係る電気泳動装置を黒色の表示状態で保持させるときの電極間の印加電圧の時間変化を示す図である。

図４において、時間ｔ０より前の時間では電気泳動装置は黒色の表示状態になっている。すなわち、この表示状態のときは、黒色電気泳動粒子１６０が対向電極１２０の近傍に、白色電気泳動粒子１７０が画素電極１１０の近傍に存在する状態となっている。

時間ｔ０において、駆動回路が画素電極１１０に電位を与えることを停止する。これによって、画素電極１１０がハイインピーダンス状態となる。実際には、時間ｔ０より前の時間において電気泳動装置は黒色の表示状態となっており、画素電極１１０には駆動回路から電位が与えられずハイインピーダンス状態であるため、そのままの状態を保持する。

本実施形態における上記の駆動方法、または上記のように駆動可能に構成された駆動回路によれば、画素電極１１０をハイインピーダンス状態で保持させる。これによって、電気泳動装置の表示が白っぽい表示状態へ遷移することを防止し、黒色での表示状態を保持することができる。

＜（４）白色の表示状態の保持＞
図５は、本実施形態に係る電気泳動装置を白色の表示状態で保持させるときの電極間の印加電圧の時間変化を示す図である。

図５において、時間ｔ０より前の時間では電気泳動装置は白色の表示状態になっている。すなわち、この表示状態のときは、白色電気泳動粒子１７０が対向電極１２０の近傍に、黒色電気泳動粒子１６０が画素電極１１０の近傍に存在する状態となっている。

時間ｔ０において、駆動回路は画素電極１１０に０Ｖの電圧を印加する。これによって、画素電極１１０と対向電極１２０とが同電位になる。実際には、時間ｔ０より前の時間において電気泳動装置は白色の表示状態となっており、画素電極１１０は既に対向電極１２０と同電位である０Ｖの状態になっているため、そのままの状態を保持する。

本実施形態における上記の駆動方法、または上記のように駆動可能に構成された駆動回路によれば、電気泳動装置を白色の表示状態に遷移させた後に、画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にするように、画素電極１１０の電圧を駆動する。これによって、白色での表示状態を保持することができる。

＜３．電気泳動装置の画素領域の第２の動作例＞
＜（１）黒色から白色への表示状態の遷移＞
図６は、電気泳動装置を黒色から白色の表示状態に遷移させるときの、電極間の印加電圧及び電気泳動装置の反射率の時間変化の第２の例を示す図である。この例は、図３を用いて説明した、電気泳動装置の画素領域の第１の動作例における、黒色から白色への表示状態の遷移と同一の部分を含んでいる。具体的には、本第２の動作例においては、時間ｔ２において駆動回路から画素電極１１０に与える電位を変化することに加え、時間ｔ３においても駆動回路から画素電極１１０に与える電位を変化させる。以下では、第１の動作例との相違点である、時間ｔ３以降における動作を中心に説明する。

図６において、時間ｔ２で画素電極１１０を０Ｖにして対向電極１２０と同電位にすると、電気泳動装置の反射率が徐々に上昇していく。そして、電気泳動装置の反射率はある程度上昇した後、時間ｔ３でその上昇が停止する。すなわち、既に説明したように、画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にすることで、分散媒１５０の中の白色電気泳動粒子１７０が適度に分散される。しかし、所定の時間（ここでは時間ｔ２から時間ｔ３までの時間）を経過した後は、この白色電気泳動粒子１７０の分散が安定状態となり、それ以上、両電極を同電位にしたとしてもさらなる分散は起こらず、反射率の上昇も起こらない。

そこで、時間ｔ３において、駆動回路から画素電極１１０に対する電圧の印加を停止し、これによって画素電極１１０をハイインピーダンス状態にする。このようにしたとしても、画素電極１１０と対向電極１２０との電位を同電位にしたときと同様、反射率の低下は起こらない。

上記のように電気泳動装置を駆動することにより、一度白色の表示状態へと遷移した電気泳動装置の反射率が低下し、黒っぽい表示状態へ戻ってしまうことを防止し、電気泳動装置を所望の白色での表示状態に遷移させることができる。

また、時間ｔ３は、画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にした後、電気泳動装置の反射率の上昇が停止するまでの時間であり、例えば電気泳動装置の製造工程などで予め計測しておくものである。ただし、電気泳動装置の反射率の上昇が完全に停止するまで待たずに、所望の反射率以上になった時点をもって時間ｔ３を決定してもよい。すなわち、時間ｔ３は、例えば当該電気泳動装置の反射率が、期待される最も高い反射率の９９％や９０％に達した時点に設定するなど、任意に決定されてよい。また、次回の表示更新（リフレッシュ）タイミングを時間ｔ３とし、当該タイミングにおいて同じ白色の表示状態を保持すべき場合に、画素電極１１０をハイインピーダンス状態にしてもよい。

また、所望の反射率を達成するために、時間ｔ２において駆動回路から画素電極１１０に対する電圧の印加を停止し、これによって画素電極１１０をハイインピーダンス状態にすることもできる。この場合、上記のような高い反射率ではなく、やや低めの反射率で電気泳動装置の表示状態を保持することが可能となる。

＜（２）白色の表示状態の保持＞
図７は、電気泳動装置を白色の表示状態で保持させるときの電極間の印加電圧の時間変化を第２の例を示す図である。この例は、図５を用いて説明した、電気泳動装置の画素領域の第１の動作例における、白色の表示状態の保持と同一の目的を達成するものであるが、その動作に違いがある。すなわち、本第２の動作例においては、図７に示すとおり、時間ｔ０において画素電極１１０と対向電極１２０とを同電位にする代わりに、画素電極１１０をハイインピーダンス状態にすることで、電気泳動装置を白色の表示状態のまま保持する。

本実施形態における上記の駆動方法、または上記のように駆動可能に構成された駆動回路によれば、電気泳動装置を白色の表示状態に遷移させた後に、駆動回路から画素電極１１０に電位を与えるのを停止し、画素電極１１０をハイインピーダンス状態にする。これによって、電気泳動装置の表示における反射率の低下を防止し、白色での表示状態を保持することができる。

＜４．電気泳動装置全体の構成例＞
図８は、電気泳動装置の全体の構成例を示す図である。図８に示すように、電気泳動装置２００は、画素領域２１０、走査線駆動回路２２０、データ線駆動回路２３０、対向電極制御回路２４０、及び駆動回路２５０を備えている。

本実施形態の画素領域２１０は複数の画素から構成されており、これらの画素は、基板１００、画素電極１１０、対向電極１２０、透過性基板１３０、及び電気泳動素子１４０を含んで構成される。一方、画素領域２１０の周辺領域には、走査線駆動回路２２０、データ線駆動回路２３０、及び対向電極制御回路２４０が形成されている。また、画素領域２１０には、図示のＸ方向に沿って平行に複数本の走査線２０１が形成されている。また、これと直交するＹ方向に沿って平行に複数本のデータ線２０２が形成されている。そして、各画素は走査線２０１とデータ線２０２との交差に対応してマトリクス状に配列されている。

電気泳動装置２００の周辺回路には、駆動回路２５０が設けられている。この駆動回路２５０は表示信号生成部及びタイミングジェネレーターを含んでいる。ここで、表示信号生成部は、画像信号及び対向電極制御信号を生成し、それぞれデータ線駆動回路２３０及び対向電極制御回路２４０に入力する。対向電極制御回路２４０は、対向電極に基準電圧としての０Ｖを供給する。また、タイミングジェネレーターは、リセット設定や画像信号が表示信号生成部から出力されるときに、走査線駆動回路２２０やデータ線駆動回路２３０を制御するための各種タイミング信号を生成する。

＜５．電気泳動装置の具体的動作の例＞
図９は、電気泳動装置の具体的動作の一例を示す第１の図である。図９に示すように、電気泳動装置２００には「Ｃｈｅｃｋ ｍｅ」との表示がなされており、当該表示に下線を引く動作を例に挙げて説明する。

電気泳動装置２００は、その装置表面に所定の強さで圧力を加えられると、その圧力を感知することが可能なタッチセンサーを含んでいる。電気泳動装置２００に表示された「Ｃｈｅｃｋ ｍｅ」の文字に対して、書込装置４００を用いて下線を引くような動作をさせると、タッチセンサーは書込装置４００によって圧力を与えられた場所を感知し、その場所に関する情報を駆動回路２５０に送信する。駆動回路２５０は、この情報に基づいて、白色の表示状態から黒色の表示状態へと遷移させるべき部分を特定し、所望の表示にするための信号を走査線駆動回路２２０、及びデータ線駆動回路２３０に送信する。

図１０は、電気泳動装置の具体的動作の一例を示す第２の図である。図１０において、走査線駆動回路２２０は画素領域２１０のうち、その表示状態を遷移させるべき走査線２０１の１つを指定する。データ線駆動回路２３０は、この表示状態を遷移させるべき走査線２０１の１つにおけるそれぞれの画素電極１１０に所望の電圧を与える。本実施形態の例では、書込装置４００によって圧力が加えられた「Ｃｈｅｃｋ ｍｅ」との表示の下線部分を白色から黒色の表示状態へと遷移させ、それ以外の部分は白色の表示状態のまま保持する必要がある。

したがって、データ線駆動回路２３０は、電気泳動装置２００のうち、白色から黒色の表示状態に遷移させたい部分の画素電極１１０に、最初にＨｉの電圧（＋１０Ｖ）を与える。そして、データ線駆動回路２３０は、時間ｔ１が経過した後に画素電極１１０に電圧を与えることを停止し、これによって画素電極１１０がハイインピーダンス状態となる。一方で、データ線駆動回路２３０は、電気泳動装置２００のうち、白色の表示状態のまま保持したい部分の画素電極１１０に電圧を与えることを停止してハイインピーダンス状態にする。なお、走査線２０１の複数にわたって画素領域２１０の表示状態を遷移させる必要がある場合は、上記処理を必要な走査線２０１に対して繰り返す。

このようにすることで、図１０の右に示すように、「Ｃｈｅｃｋ ｍｅ」の表示の下線部分についてのみ白色から黒色の表示状態へと遷移させ、それ以外の部分には白色の表示状態のまま保持することができる。

なお、白色の表示状態のまま保持したい部分の画素電極１１０に対向電極１２０と同電位である０Ｖを印加する代わりに、画素電極１１０に対向電極１２０と同電位である０Ｖを印可してもよい。このようにしても、白色の表示状態を保持することができる。

＜６．電気泳動装置の利用例＞
図１１及び図１２は、本実施形態の電気泳動装置を含む電子機器の具体例を示す図である。図１１は、本実施形態の電気泳動装置２００をタッチパネル型の表示装置５００に適用した例である。図１２は、本実施形態の電気泳動装置２００を電子ブック６００に適用した例である。電子ブック６００は、電気泳動装置２００、蓋部６０１、操作ボタン６０２、及び外枠部６０３を含んで構成される。当該電子ブック６００は、電気泳動装置２００にメモを書き込むことが可能である。

このように本実施形態の電気泳動装置２００を備えることにより、例えば、その表示の一部を黒色の表示状態に遷移させたいときに、一度黒色の表示状態へと遷移した表示が、その後白っぽい表示状態へ戻ってしまうことを防止することなどが可能となる。これによって、表示装置５００や電子ブック６００などの電子機器を、所望の表示状態へ遷移させたり、所望の表示状態で保持させたりすることが可能となる。

＜補足＞
なお、本実施形態において、画素電極１１０をハイインピーダンスにすることを一例として説明した箇所については、対向電極１２０をハイインピーダンス状態にすることで代用することができる。すなわち、画素電極１１０に代え、対向電極１２０をハイインピーダンス状態にすることによっても同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、駆動回路は画素電極１１０及び対向電極１２０との少なくとも一方の電位を変化させることが可能に構成された例を挙げて説明した。この駆動回路による電圧の変化は必ずしも直接的になされる必要はなく、別の回路等を介して間接的になされてもよい。

また、本実施形態における画素電極１１０に与える電位を変化させる時間は、電気泳動装置における分散媒１５０の温度などの条件に応じて変化させてもよい。これは、分散媒１５０の温度が変化することで分散媒１５０の中での電気泳動粒子１６０及び１７０の流動しやすさに変化が生じるためである。分散媒１５０の温度は、直接分散媒１５０の温度を測定するほか、周辺温度を測定し、その周辺温度から推定する方法などでもよい。

１００…基板、１１０…画素電極、１２０…対向電極、１３０…透過性基板、１４０…電気泳動素子、１５０…分散媒、１６０…第１の電気泳動粒子（黒色電気泳動粒子）、１７０…第２の電気泳動粒子（白色電気泳動粒子）、２００…電気泳動装置、２０１…走査線、２０２…データ線、２１０…画素領域、２２０…走査線駆動回路、２３０…データ線駆動回路、２４０…対向電極制御回路、２５０…駆動回路、４００…書込装置、５００…表示装置、６００…電子ブック、６０１…蓋部、６０２…操作ボタン、６０３…外枠部

Claims (11)

1. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、
   前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にする
   電気泳動装置の駆動方法。
2. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、
   前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態に、または前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にする
   電気泳動装置の駆動方法。
3. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、
   前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に第１の電圧を印加し、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第１の電圧を印加してから第１の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にする
   電気泳動装置の駆動方法。
4. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、
   前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に第２の電圧を印加し、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第２の電圧を印加してから第２の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にし、
   前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にしてから第３の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にする
   電気泳動装置の駆動方法。
5. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置の駆動方法であって、
   前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に第１の電圧を印加し、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第１の電圧を印加してから第１の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にする、
   請求項４に記載の電気泳動装置の駆動方法。
6. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、
   前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするよう構成された
   電気泳動装置の駆動回路。
7. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、
   前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させた後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態に、または前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にするよう構成された
   電気泳動装置の駆動回路。
8. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、
   前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に第１の電圧を印加し、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第１の電圧を印加してから第１の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするよう構成された
   電気泳動装置の駆動回路。
9. 第１の電極と第２の電極との間に、電気泳動粒子を介在させた電気泳動装置を駆動する駆動回路であって、
   前記電気泳動装置を前記電気泳動粒子の色による表示状態に遷移させる場合には、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に第２の電圧を印加し、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に前記第２の電圧を印加してから第２の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にし、
   前記第１の電極と前記第２の電極とを同電位にしてから第３の時間経過後に、前記第１の電極と前記第２の電極とのいずれか一方をハイインピーダンス状態にするよう構成された
   電気泳動装置の駆動回路。
10. 第１の電極と、
    第２の電極と、
    前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された電気泳動粒子と、
    請求項６乃至９のいずれか１項に記載の駆動回路と、を備えた
    電気泳動装置。
11. 請求項１０に記載の電気泳動装置を含む電子機器。