JP2013167659A - 電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高品位な表示をする電気光学装置を提供すること。
【解決手段】画素に電気泳動素子ＥＰＤと発光素子ＬＥＤとが設けられている。電気泳動素子ＥＰＤは、発光素子ＬＥＤの発光又は非発光に係わらずに、明表示と暗表示とを切り替え可能であり、電気泳動素子ＥＰＤが明表示の際に発光素子ＬＥＤは発光と非発光とを切り替え可能である。外光が強い明るい環境では発光素子ＬＥＤを非発光として電気泳動素子ＥＰＤの表示切り替えによって表示を行う。外光が弱い薄暗い場所では電気泳動素子ＥＰＤの明表示画素で発光素子ＬＥＤを発光させ、暗表示画素では発光素子を非発光とする。従って、暗い使用環境においても明暗のコントラスト比が大きく、明瞭な表示を行う電気光学装置１５０が実現する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気光学装置の技術分野に関する。

電気光学装置の一例としては、特許文献１に記載されている様に、電気泳動表示装置が知られている。電気泳動表示装置では、分散液を挟んで対向する画素電極及び共通電極間に電圧を印加して、帯電した黒粒子や白粒子等の電気泳動粒子を移動させる事で表示部に画像を形成している。具体的には、例えば、黒粒子が負に帯電し、白粒子が正に帯電し、表示面側に共通電極を設けた場合、白表示をする画素では画素電極の電位を共通電極の電位よりも高くした状態を維持して、白粒子を共通電極側に集めていた。反対に、黒表示をする画素では画素電極の電位を共通電極の電位よりも低くした状態を維持して、黒粒子を共通電極側に集めていた。

特開２００９−１４５８７３号公報

しかしながら、従来の電気泳動表示装置では、白表示が灰色にくすんでいるとの課題があった。白表示は真っ白となるのが理想であるが、実際は白表示させても灰色掛かった白となり、白表示の際に外光の反射率は４６％程度しかなかった。外光が強ければ、こうした低い反射率でも大きな問題にはならないが、外光が弱い暗い場所では表示内容を認識するのが困難であった。その一方で、電気泳動表示装置は電子書籍などに利用される為に、寝室や飛行機の中など、薄暗い場所での使用が望まれていた。即ち、従来の電気泳動表示装置では高い画像品位を得る事が困難であり、しかも使用環境に適した表示がされがたいという課題が有った。

本発明は、前述の課題の少なくとも一部を解決する為になされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（適用例１） 本適用例に係わる電気光学装置は、画素に電気泳動素子と発光素子とが設けられた電気光学装置であって、第一基板と第二基板と電気泳動材料とを備え、電気泳動素子は、第一基板に形成された画素電極と、第二基板に形成された共通電極と、画素電極と共通電極との間に配置された電気泳動材料と、を含み、発光素子は第一基板に形成され、画素電極は、平面視にて発光素子から離間されている事を特徴とする。
この構成によれば、電気泳動素子が明表示をした際に、発光素子を発光させる事ができる。電気泳動素子の明表示は外光を反射し、発光素子が更に追加的に光を放つので、明表示が極めて明るくなる。又、外光が弱い場合でも明表示と暗表示とを見分ける事が容易となり、薄暗い場所で電気光学装置を使用しても、見易い表示がなされる事になる。換言すれば、高い画像品位を得る事が可能となり、しかも使用環境に適した表示を行う事が可能となる。

（適用例２） 上記適用例に係わる電気光学装置において、画素電極と発光素子の発光面とが同じ層上に形成されている事が好ましい。
この構成によれば、発光素子から放たれた光（放出光）が電気泳動素子によって遮られる事が抑制されるので、放出光は効率的に電気光学装置の外部に取り出される。即ち、電気泳動素子が明表示をした際に、明表示をより明るくする事ができる。又、通常の半導体製造工程を電気光学装置の製造に適応でき、容易に電気光学装置を製造する事ができる。

（適用例３） 上記適用例に係わる電気光学装置において、電気泳動材料は第一粒子と第二粒子とを含み、第一粒子は帯電しており、第二粒子は帯電していない事が好ましい。
この構成によれば、第一粒子を電気泳動させて特定箇所に集める一方で、第二粒子を拡散させているので、電気泳動素子は明暗の表示切り替えが可能となる。更に、拡散された第二粒子が放出光を散乱するので、放出光は効率的に電気光学装置の外部に取り出される。即ち、電気泳動素子が明表示をした際に、明表示をより明るくする事ができる。

（適用例４） 上記適用例に係わる電気光学装置において、発光素子はアノード電極とカソード電極と発光層とを有する事が好ましい。
この構成によれば、発光素子が発光ダイオードとなり、通常の半導体製造工程を電気光学装置の製造に適応する事ができる。更に、発光素子が薄膜素子となるので、薄膜素子と電気泳動素子とを容易に組み合わせる事ができる。即ち、電気光学装置を簡単に製造する事ができる。

（適用例５） 本適用例に係わる電気光学装置は、画素に電気泳動素子と発光素子とが設けられた電気光学装置であって、電気泳動素子は、発光素子の発光又は非発光に係わらずに、明表示と暗表示とを切り替え可能であり、電気泳動素子が明表示の際に発光素子は発光と非発光とを切り替え可能である事を特徴とする。
この構成によれば、外光が強い明るい環境では発光素子を非発光として電気泳動素子の表示切り替えによって表示を行い、外光が弱い薄暗い場所では電気泳動素子の明表示画素で発光素子を発光させる事ができる。即ち、明るい使用環境下では、エネルギー消費を抑制する事ができる。又、暗い使用環境下では、電気泳動素子が明表示している画素（明表示画素）にて発光素子を発光させ、暗表示している画素（暗表示画素）では発光素子を非発光とする事ができる。従って、暗い使用環境においても明暗のコントラスト比が大きく、明瞭な表示を行う電気光学装置とする事ができる。

（適用例６） 上記適用例５に係わる電気光学装置において、電気泳動素子が明表示の際に発光素子が発光すると、発光した光の一部が画素より出射される事が好ましい。
この構成によれば、明表示画素からは放出光の一部と外光の反射光とが合わせて出射されるので、明表示画素をより明るくする事ができる。即ち、明暗のコントラスト比が大きく、明瞭な表示を行う電気光学装置とする事ができる。

（適用例７） 上記適用例３に係わる電気光学装置において、第一粒子が画素電極の近傍に集められた際に発光素子が発光すると、発光した光は第二粒子により散乱され、発光した光の一部は画素より出射される事が好ましい。
この構成によれば、第一基板と第二基板との間でほぼ均質に拡散されている第二粒子によって放出光が散乱されるので明表示画素からは放出光の一部が均質に出射される事ができる。従って、明表示画素をより明るくし、明暗のコントラスト比が大きく、明瞭な表示を行う電気光学装置とする事ができる。

（適用例８） 本適用例に係わる電気光学装置は、画素を備え、画素には第一電源線と第二電源線とが配線され、画素は選択トランジスターと駆動トランジスターと画素電極とアノード電極とカソード電極とアノード電極およびカソード電極間に設けられた発光層とを含み、画素電極と選択トランジスターのドレインと駆動トランジスターのゲートとが電気的に接続され、第一電源線と第二電源線との間に駆動トランジスターとアノード電極とカソード電極とが配置され、第一電源線と第二電源線との電位差を発光層が発光する電位差と発光しない電位差に設定可能な電位が第一電源線および第二電源線にそれぞれ供給され得る事を特徴とする。
この構成によれば、発光層が発光しない電位差となる電位を第一電源線および第二電源線にそれぞれ供給した際には発光素子は非発光とされ、発光層が発光可能な電位差となる電位を第一電源線および第二電源線にそれぞれ供給した際には発光素子は発光とする事ができる。又、第一電源線と第二電源線との電位差が、発光素子を非発光とする値か、或いは発光素子を発光可能とする値か、に係わらず、電気泳動素子の明表示と暗表示とを切り替える事ができる。即ち、明暗のコントラスト比が大きく、明瞭な表示を行う電気光学装置とする事ができる。

（適用例９） 上記適用例８に係わる電気光学装置において、信号線と走査線とを備え、画素は信号線と走査線との交差に対応して配置され、選択トランジスターのソースと信号線とが電気的に接続され、選択トランジスターのゲートと走査線とが電気的に接続される事が好ましい。
この構成によれば、複数個の画素をそれぞれ独立に制御できるので、電気光学装置に画像を表示させる事ができる。

電子機器の斜視図。 電気光学装置の一つの画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 電気光学装置の一つの画素を説明する平面図。 電気光学装置の動作状態を説明する断面図。 明所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 明所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 暗所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 暗所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 電子ペーパーの構成を示す斜視図。 電子ノートの構成を示す斜視図。 実施形態２に係わる電気光学装置の明所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 実施形態２に係わる電気光学装置の明所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 実施形態２に係わる電気光学装置の暗所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。 実施形態２に係わる電気光学装置の暗所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
「電子機器の概要」
先ず、実施形態１に係わる電子機器と電気光学装置との概要を、図１を参照して説明する。

図１は本実施形態における電子機器の斜視図である。図１に示す様に、本発明に係わる電子機器１００は、電気光学装置１５０と、電子機器１００を操作するためのインターフェイスとを備えている。インターフェイスとは、具体的には操作部１２０で、スイッチなどから構成される。電気光学装置１５０は表示領域１０を有するディスプレイモジュールである。表示領域１０には複数個の画素（図２参照）が行列状に規則的に配置され、これらの画素が、電気的に、それぞれ独立に、制御される事で表示領域１０に所望の画像が表示される。電子機器１００は、明るい場所で使用する明所使用モードと、暗い場所で使用する暗所使用モードと、外光の明るさを光センサーが検知し自動的に明所使用モードと暗所使用モードとを切り替える自動モードとを有している。使用者は操作部１２０を介してこれらのモードを選択する。

「画素構成」
図２は本実施形態に係わる電気光学装置の一つの画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。又、図３は本実施形態に係わる電気光学装置の一つの画素を説明する平面図である。次に図２と図３とを参照して、画素の構成を説明する。

電気光学装置１５０の表示領域１０には縦横に信号線４０と走査線３０とが複数本ずつ配線され、画素は信号線４０と走査線３０との交点毎に設けられている。従って、画素は表示領域１０で行列状に配置されており、具体的には、ｉ行目の走査線３０とｊ列目の信号線４０との交点にｉ行ｊ列目の画素が配置されている。ｉ行目の走査線３０とｊ列目の信号線４０とがｉ行ｊ列目の画素を特定するので、複数個の画素はそれぞれ独立に制御され、電気光学装置１５０に所望の画像が表示される。

図２（ａ）に示す様に、画素には第一電源線４１と第二電源線３１とが配線されると共に、共通電極２３が設けられている。又、画素には電気泳動素子ＥＰＤと発光素子ＬＥＤとが形成されている。電気泳動素子ＥＰＤは、画素電極２２と、共通電極２３と、これら画素電極２２と共通電極２３とに挟まれた電気泳動材料２４と、を有する。一方、発光素子ＬＥＤは、アノード電極Ａと、カソード電極Ｃと、これらアノード電極Ａとカソード電極Ｃとに挟まれた発光層２５（図２（ｂ）参照）と、を有する。画素は、更に、選択トランジスターＳＴと駆動トランジスターＤＴと容量素子Ｃｐとを含んでいる。本実施形態では選択トランジスターＳＴはＮ型の薄膜トランジスターで構成され、駆動トランジスターＤＴはＰ型の薄膜トランジスターで構成されている。

選択トランジスターＳＴのソースは信号線４０と電気的に接続され、選択トランジスターＳＴのゲートは走査線３０と電気的に接続され、選択トランジスターＳＴのドレインは駆動トランジスターＤＴのゲートと画素電極２２と容量素子Ｃｐの一方の電極に電気的に接続されている。容量素子Ｃｐの他方の電極は共通電極２３に電気的に接続されている。容量素子Ｃｐは、誘電体膜を介して対向配置された一対の電極からなり、一方の電極と他方の電極との間で誘電体膜を挟んでいる（図２（ｂ）参照）。この容量素子Ｃｐによって画像信号を一定期間だけ維持することができる。駆動トランジスターＤＴとアノード電極Ａとカソード電極Ｃとは第一電源線４１と第二電源線３１との間に配置される。具体的には、駆動トランジスターＤＴのソースが第一電源線４１と電気的に接続され、駆動トランジスターＤＴのゲートが選択トランジスターＳＴのドレインと画素電極２２と容量素子Ｃｐの一方の電極に電気的に接続され、駆動トランジスターＤＴのドレインが発光素子ＬＥＤのアノード電極Ａとに電気的に接続されている。発光素子ＬＥＤのカソード電極Ｃは第二電源線３１に電気的に接続されている。尚、物理的に厳密なトランジスターのソースとドレインとは、Ｎ型では両者を比較して電位の低い方がソースであり、Ｐ型では両者を比較して電位の高い方がソースである。従って、トランジスターの動作条件に応じて、ソースとドレインとは入れ替わるが、本明細書では説明を分かり易くする為に、一方をソースと命名し、他方をドレインと命名している。図２（ａ）にはこれらをｓとｄとで表している。又、端子１と端子２とが電気的に接続するとは、端子１と端子２とが配線により直に接続されている場合の他に、抵抗素子やスイッチング素子を介して接続されている場合を含む。即ち、端子１での電位と端子２での電位とが多少異なっていても、回路上で同じ意味を持たせる場合、端子１と端子２とは電気的に接続されている事になる。例えば、図２（ａ）でアノード電極Ａは第一電源線４１に電気的に接続されている。実際にはアノード電極Ａと第一電源線４１との間には駆動トランジスターＤＴが介在するが、駆動トランジスターＤＴがオン状態の場合、アノード電極Ａの電位を第一電源線４１の電位にほぼ等しくするとの回路上の意味からして、アノード電極Ａと第一電源線４１とは電気的に接続されている、と言える。

図２（ａ）では、第一電源線４１が信号線４０と同様に縦方向に配線され、第二電源線３１が走査線３０と同様に横方向に配線されているが、配線構成はこれに限られない。第一電源線４１と第二電源線３１とは複数個の画素に対して同じ電位を取るので、複数個の画素で一本の第一電源線４１又は第二電源線３１を共用しても良い。例えば、ｊ列目の画素とｊ＋１列目の画素とで一本の第一電源線４１を共用し、２列の信号線４０に対して一本の第一電源線４１を配置しても良い。同様に、ｉ行目の画素とｉ＋１行目の画素とで一本の第二電源線３１を共用し、２行の走査線３０に対して一本の第二電源線３１を配置しても良い。更には、第二電源線３１を縦方向に配線し、第一電源線４１を横方向に配線しても良い。又、両電源線を縦方向に配線しても良いし、両電源線を横方向に配線しても良い。

次に、図２（ｂ）を参照して、電気光学装置１５０の断面構造を説明する。電気光学装置１５０は第一基板８０と第二基板９０と電気泳動材料２４とを備えている。使用者は電気光学装置１５０を第二基板９０側から見る。第一基板８０には、画素毎に画素電極２２が形成されており、共通電極２３は第二基板９０のほぼ全面に形成されている。画素電極２２と共通電極２３との間で（即ち、第一基板８０と第二基板９０とで）電気泳動材料２４が挟持されている。発光素子ＬＥＤは第一基板８０に形成され、画素電極２２と発光素子ＬＥＤの発光面（発光素子ＬＥＤで第二基板９０側に位置する面、本実施形態ではアノード電極Ａ）とが同じ層上に形成されている。発光層２５はアノード電極Ａとカソード電極Ｃとに挟まれており、白色発光する有機半導体膜である。従って、発光素子ＬＥＤは発光ダイオードで、具体的には、白色ＯＬＥＤである。アノード電極Ａは画素電極２２と同じ層（第二層間絶縁膜）の上に同じ材料（インジウム錫酸化物）にて形成されている。第二層間絶縁膜はアクリル樹脂で形成され、発光素子ＬＥＤの外周では発光層２５に対するバンクとなっている。従って、正確には画素電極２２は第二層間絶縁膜の上に形成され、アノード電極Ａは発光層２５の上に形成され、発光層２５と第二層間絶縁膜とがほぼ同じ層となっている。カソード電極Ｃは信号線４０と第一電源線４１と同じ層（第一層間絶縁膜）の上に同じ材料（アルミニウム合金）にて形成されている。この様に、発光素子ＬＥＤが薄膜素子であるので、発光素子ＬＥＤと電気泳動素子ＥＰＤとは容易に組み合わせられ、電気光学装置１５０は簡単に製造される。第一層間絶縁膜は酸化硅素膜で形成されている。第二電源線３１と容量素子Ｃｐの他方の電極と走査線３０とは、同じ層（ゲート絶縁膜）の上に同じ材料（アルミニウム合金）にて形成されている。ゲート絶縁膜は酸化硅素膜で形成されており、容量素子Ｃｐの誘電体膜を兼ねている。選択トランジスターＳＴ及び駆動トランジスターＤＴの半導体膜（ソースやドレイン、及びこれらに挟まれたチャンネル形成領域）と容量素子Ｃｐの一方の電極は多結晶半導体膜にて、不図示の下地絶縁膜を介して、第一基板８０に形成されている。本実施形態では、選択トランジスターＳＴも駆動トランジスターＤＴも上ゲート型の薄膜トランジスターが採用されているが、これらは下ゲート型の薄膜トランジスターで有っても構わない。斯様な構造は、通常の薄膜半導体製造工程を適応する事で、容易に実現される。

電気泳動材料２４は第一粒子２４１と第二粒子２４２とを含み、第一粒子２４１は帯電しており、第二粒子２４２は帯電していない。第一粒子２４１は光の反射率が低い色調を有し、暗表示に寄与する。一例として第一粒子２４１は黒色であり、本実施形態では正に帯電している。第二粒子２４２は光の反射率が高い色調を有し、明表示に寄与する。一例として第二粒子２４２は白色であり、本実施形態では積極的な帯電処理は施されて居らず電気的にほぼ中性である。電気泳動素子ＥＰＤは明表示と暗表示とを切り替える事ができるが、明表示とは使用者が第二粒子２４２の色を見る表示であり、暗表示とは使用者が第一粒子２４１の色を見る表示である。本実施形態では、第二粒子２４２が白色なので、明表示は白になるが、第二粒子２４２を赤とすれば、明表示は赤となる。又、第一粒子２４１が黒色なので、暗表示は使用者が黒色を感ずる表示である。

次に、図３を参照して、電気光学装置１５０の平面構造を説明する。図３（ａ）は、使用者が第二基板９０側から見た一画素の平面形状を描いてある。画素電極２２は平面視にて発光素子ＬＥＤを囲んでいる。発光素子ＬＥＤの発光面は、本実施形態の場合、図２（ｂ）に示す様に、アノード電極Ａである。即ち、アノード電極Ａを囲む形で画素電極２２が形成されている。発光素子ＬＥＤは画素のほぼ中央に配置され、発光素子ＬＥＤの回りを均等に画素電極２２が囲んでいる。原理は後に詳述するが、これは発光素子ＬＥＤからの放出光を第二粒子２４２にて散乱させて電気光学装置１５０から取り出すので、発光素子ＬＥＤを中央に位置させる事により、放出光を、隣の画素の状態に関わりなく、無駄なく効率的に取り出せると共に、明表示時に画素内における色調の均一性を高められる為である。但し、画素電極２２が発光素子ＬＥＤを取り囲むのは必須条件ではなく、図３（ｂ）に示す様に、選択トランジスターＳＴや駆動トランジスターＤＴなどのレイアウトの都合から、画素電極２２が発光素子ＬＥＤを囲んでいなくても良い。この場合、例えば左隣の画素が暗表示だと、発光素子ＬＥＤから左側に放たれた放出光は電気光学装置１５０から出射されないが、明表示画素を明るくするとの効果は認められる。こうした理由から、発光素子ＬＥＤを画素電極２２が取り囲むのが好ましい。

発光素子ＬＥＤと画素電極２２との関係は、これらが平面視で重なっておらず、発光面と画素電極２２とがほぼ同一の平面をなし、その平面上で発光素子ＬＥＤと画素電極２２とが離間されておれば良い。斯うする事で、発光素子ＬＥＤから放たれた放出光は、電気泳動素子ＥＰＤによって遮られず、放出光は効率的に電気光学装置１５０の外部に取り出される。又、画素電極２２や発光素子ＬＥＤの平面視での形状は四角に限られず、様々な形状を取り得る。例えば、図３（ｃ）に示す様に画素電極２２が六角形で有っても構わない。又、発光素子ＬＥＤも卵形や長円形、楕円形などのオーバル形状や円形、或いは陸上競技場の様な二つの平行線と二つの半円形とからなる角丸四角形や、各種多角形などで有っても良い。尚、発光素子ＬＥＤは画素電極２２のほぼ中央に位置するのが好ましいが、これは発光素子ＬＥＤの平面視での重心位置と画素電極２２の平面視での重心位置とがほぼ一致するとの意味である。

「動作状態」
図４は本実施形態に係わる電気光学装置の動作状態を説明する断面図である。次に図４を参照して、電気光学装置１５０の動作と使用モードとの関係を説明する。前述の如く、電気光学装置１５０は明所使用モードと暗所使用モードとを有し、表示状態は明表示と暗表示とが切り替えられる。図４（ａ）は明所使用モードで明表示の状態を示し、図４（ｂ）は明所使用モードで暗表示の状態を示し、図４（ｃ）は暗所使用モードで明表示の状態を示し、図４（ｄ）は暗所使用モードで暗表示の状態を示している。

電気光学装置１５０で、電気泳動素子ＥＰＤは、発光素子ＬＥＤの発光又は非発光に係わらずに、明表示と暗表示とを切り替える事ができる。更に、電気泳動素子ＥＰＤが明表示の際に発光素子ＬＥＤは発光と非発光とを切り替える事ができる。図４はこれらの関係を説明している。図４（ａ）と図４（ｂ）とが示す明所使用モードとは、外光が明るかったり、明表示反射率が電気光学装置１５０を使用するのに十分高かたったりして、発光素子ＬＥＤを発光させる必要のない時に使用されるモードである。明所使用モードでは、発光素子ＬＥＤを発光させないので、エネルギー消費量が低く、容量の小さなバッテリーでも電気光学装置１５０を長時間駆動させる事ができる。図４（ｃ）と図４（ｄ）とが示す暗所使用モードとは、外光が暗かったり、明表示反射率が電気光学装置１５０を使用するのに低かたったりして、発光素子ＬＥＤを発光させた方が高品位な表示となる際に使用されるモードである。暗所使用モードでは、明表示の画素にて発光素子ＬＥＤを発光さるので、コントラスト比の高い表示が可能になり、暗所でも電気光学装置１５０を快適に使用する事ができる。

図４（ａ）に示す様に、明所使用モードで明表示の画素では、発光素子ＬＥＤを非発光とした状態で、帯電した第一粒子２４１を画素電極２２の近傍に集める。本実施形態では第一粒子２４１は正に帯電しているので、画素電極２２の電位を共通電極２３の電位よりも低くして、第一粒子２４１を画素電極２２付近に集める。帯電していない第二粒子２４２は第一基板８０と第二基板９０との間に均一に分散しているので、使用者は第二粒子２４２からの反射光を目にし、この画素は明表示となる。

図４（ｂ）に示す様に、明所使用モードで暗表示の画素では、発光素子ＬＥＤを非発光とした状態で、帯電した第一粒子２４１を共通電極２３の近傍に集める。本実施形態では第一粒子２４１は正に帯電しているので、共通電極２３の電位を画素電極２２の電位よりも低くして、第一粒子２４１を共通電極２３付近に集める。これにより、使用者は第一粒子２４１を見る事となり、この画素は暗表示となる。

図４（ｃ）に示す様に、暗所使用モードで明表示の画素では、発光素子ＬＥＤを発光とした状態で、帯電した第一粒子２４１を画素電極２２の近傍に集める。第一粒子２４１は正に帯電しているので、先と同様、画素電極２２の電位を共通電極２３の電位よりも低くして、第一粒子２４１を画素電極２２付近に集める。電気泳動素子ＥＰＤが明表示の状態で発光素子ＬＥＤが発光すると、発光した光の一部は画素より出射される。これは第一粒子２４１が画素電極２２の近傍に集められているので、発光素子ＬＥＤが発光すると、発光した光は第一基板８０と第二基板９０との間に均一に分散している第二粒子２４２により散乱され、発光した光の一部（散乱された光）が画素より出射される為である。使用者は第二粒子２４２からの外光の反射光に加え、第二粒子２４２にて散乱された放出光をも目にするので、この画素は明るい明表示となる。又、外光が弱い場合でも、使用者は明表示の画素では放出光を目にするので、明表示と認識する事ができる。結局、明表示画素はより明るくなり、それ故に、明暗のコントラスト比が大きく、電気光学装置１５０は明瞭な表示を行う事になる。

図４（ｄ）に示す様に、暗所使用モードで暗表示の画素では、発光素子ＬＥＤを非発光とした状態で、帯電した第一粒子２４１を共通電極２３の近傍に集める。第一粒子２４１は正に帯電しているので、先と同様、共通電極２３の電位を画素電極２２の電位よりも低くして、第一粒子２４１を共通電極２３付近に集める。これにより、使用者は第一粒子２４１を見る事となり、この画素は暗表示となる。但し使用条件に応じて発光素子ＬＥＤが弱く発光する事がある。この場合でも、発光した光は共通電極２３の近傍に集められた第一粒子２４１により遮られるので、画素から出射される事はない。こうして、使用者は第一粒子２４１を弱い外光で見る事になるので、この画素は極めて暗い暗表示となる。これらの説明から判る様に、第二粒子２４２を第一粒子２４１よりも反射率が高い物とし、第一粒子２４１を帯電させて、第二粒子２４２を帯電させない事で、発光素子ＬＥＤからの放出光を明表示画素で効率的に取り出し、更に暗表示画素を暗い暗表示とする事が可能になる。換言すれば、第一粒子２４１は帯電して光を吸収し、第二粒子２４２は電気的に中正で光を良く散乱する物が望ましい。

「電位関係」
図５は明所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。図６は明所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。図７は暗所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。図８は暗所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。次に、上述の動作状態を実現するための電位関係を、図５乃至図８を参照して、説明する。尚、これらの図では、第一基板８０の様に符番が省略されている物があるが、符番は図２と同じである。又、電位として具体的な数字が記入されているが、これらの数字は説明を分かり易くする為の好ましい一例であって、以下に記述する条件を満たせば、これら以外の電位関係も可能である。

（１）電気泳動素子ＥＰＤの表示条件
図５と図６とを参照して、電気泳動素子ＥＰＤの表示条件を説明する。電気泳動素子ＥＰＤを明表示とする為に信号線４０に供給される明信号Ｖ_s（Ｂ）を第二低電位Ｌ₂とする（Ｖ_s（Ｂ）＝Ｌ₂）。又、電気泳動素子ＥＰＤを暗表示とする為に信号線４０に供給される暗信号Ｖ_s（Ｄ）を第二高電位Ｈ₂とする（Ｖ_s（Ｄ）＝Ｈ₂）。更に、共通電極２３に供給される電位Ｖ_comを第三低電位Ｌ₃とする（Ｖ_com＝Ｌ₃）。こうすると、画素電極２２上での明表示条件は数式１となる。

一方、画素電極２２上での暗表示条件は数式２となる。

（２）明所使用モード
図５と図６とを参照して、明所使用モードでの電位関係を説明する。発光素子ＬＥＤが非発光の際に、第一電源線４１に供給される電位をＶ_P1（ＮＥ）とし、第二電源線３１に供給される電位をＶ_P2（ＮＥ）とする。こうすると、発光素子ＬＥＤの非発光条件は数式３となる。

アノード電極Ａの電位Ｖ_Aは数式３により、数式４と表される。

次に、図５を参照して、明所使用モードにおけるアノード電極Ａ上での明表示条件を考える。アノード電極Ａの電位Ｖ_Aが共通電極２３の電位Ｖ_com以上であれば、第一粒子２４１は、数式１により、最も電位が低い画素電極２２の近傍に集められる。反対に、アノード電極Ａの電位Ｖ_Aが共通電極２３の電位Ｖ_comよりも低ければ、第一粒子２４１は、この条件と数式１とにより、画素電極２２の近傍又はアノード電極Ａの近傍に集められる。いずれにしても、第一粒子２４１は共通電極２３から遠ざけられるので、明表示状態が成り立つ。即ち、数式１が満たされていれば、アノード電極Ａの電位Ｖ_Aは問われず、明表示条件は満たされる。

次に、図６を参照して、明所使用モードにおけるアノード電極Ａ上での暗表示条件を考える。アノード電極Ａの電位Ｖ_Aが共通電極２３の電位Ｖ_comよりも大きければ（数式５）、アノード電極Ａ上も暗表示となる。

数式４を鑑みると、数式６が成り立つと、数式５は満たされる。

従って、明所使用モードにおけるアノード電極Ａ上での暗表示条件は数式７となる。

上述の数式１と数式２、及び数式７が明所使用モードで画素を明表示や暗表示と切り替え可能とする条件である。

（３）暗所使用モード
図７と図８とを参照して、暗所使用モードでの電位関係を説明する。発光素子ＬＥＤが発光する際に第一電源線４１に供給される電位Ｖ_P1（Ｅ）を第三高電位Ｈ₃とする（Ｖ_P1（Ｅ）＝Ｈ₃）。又、発光素子ＬＥＤが発光する際に第二電源線３１に供給される電位Ｖ_P2（Ｅ）を第四低電位Ｌ₄とする（Ｖ_P2（Ｅ）＝Ｌ₄）。発光素子ＬＥＤの発光閾値電圧Ｖ_thELを用いると、発光素子ＬＥＤの発光条件は、発光素子ＬＥＤが順バイアスと表現される数式８となる。

一方、Ｐ型の駆動トランジスターＤＴがオン状態となる為の条件は数式９と表される。

次に、図７を参照して、暗所使用モードにおける明表示条件を考える。この場合、第一粒子２４１が画素電極２２の近傍に集められれば良いから、数式１と共にアノード電極Ａの電位Ｖ_Aが明信号Ｖ_s（Ｂ）よりも大きければ（数式１０）、アノード電極Ａ上に第一粒子２４１が集まる事はなくなり、放出光は第二粒子２４２に散乱されて、画素の外に出射される。

数式８を考慮すると、数式１１が成り立てば、数式１０は満たされる。

次に、図８を参照して、暗所使用モードにおける暗表示条件を考える。この場合、第一粒子２４１が共通電極２３の近傍に集められれば良いから、数式２と共にアノード電極Ａの電位Ｖ_Aが共通電極２３の電位Ｖ_comよりも高ければ良い（数式１２）。

数式８を考慮すると、数式１３が成り立てば、数式１２は満たされる。

数式１により、Ｌ₂＜Ｌ₃だから、数式１３が満たされると、自動的に数式１１も満たされる。

一方、Ｐ型の駆動トランジスターＤＴがオフ状態となって、発光素子ＬＥＤを非発光とする条件は数式１４と表される。

次に、Ｎ型の選択トランジスターＳＴが、選択信号Ｖ_g（Ｓ）として第一高電位Ｈ₁を受けた際に（Ｖ_g（Ｓ）＝Ｈ₁）、オン状態となる条件は数式１５である。

一方、Ｎ型の選択トランジスターＳＴが、非選択信号Ｖ_g（ＮＳ）として第一低電位Ｌ₁を受けた際に（Ｖ_g（ＮＳ）＝Ｌ₁）、オフ状態となる条件は数式１６である。

数式１６と数式１、数式２、数式１３、数式１４、数式１５を纏めると、数式１７が得られる。

数式１７は数式１８とも表現される。

数式１７又は数式１８と、数式７と、を満たす事で、明所使用モードでも暗所使用モードでも明表示と暗表示とを自在に切り替える事が可能となり、更に、暗所使用モードでは明表示画素の発光素子ＬＥＤを発光させ、暗表示画素の発光素子ＬＥＤを非発光とする事ができる。

数式７に関して、余計な電流発生（発光素子ＬＥＤの漏れ電流）を抑制し、同時に暗表示画素をできる限り暗くする為に数式１９とするのが好ましい。

電源の数（電位の種類）は少ない方が好ましいので、数式２０に示す様に、Ｖ_p1（ＮＥ）とＶ_p2（ＮＥ）とはＶ_S（Ｄ）又はＶ_p1（Ｅ）と一致させるのが好ましい。

この様に、第一電源線４１には高電位（発光時に第三高電位、非発光時に第二高電位又は第三高電位）が供給され、第二電源線３１には高電位（非発光時に第二高電位又は第三高電位）又は低電位（発光時に第四低電位）が供給される。

数式１７（数式１８）と、数式１９及び数式２０、とを反映させた電位関係の一例は、Ｖ_thEL＝１０Ｖとして、次の様になる。Ｖ_g（ＮＳ）＝Ｌ₁＝０Ｖ、Ｖ_S（Ｂ）＝Ｌ₂＝０Ｖ、Ｖ_com＝Ｌ₃＝５Ｖ、Ｖ_P2（Ｅ）＝Ｌ₄＝６Ｖ、Ｖ_P1（Ｅ）＝Ｈ₃＝１９Ｖ、Ｖ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＝２０Ｖ、Ｖ_g（Ｓ）＝Ｈ₁＝２５Ｖ、Ｖ_p1（ＮＥ）＝Ｖ_p2（ＮＥ）＝Ｖ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＝２０Ｖ。これらの電位は、図５から図８に一例として記載されている。

図５に示す様に、明所使用モード時に画素を明表示とするには、Ｖ_S（Ｂ）＝Ｌ₂＝０Ｖと、画素電極２２の電位を共通電極２３の電位やアノード電極Ａの電位よりも低くし、画素電極２２の近傍に第一粒子２４１を集めればよい。尚、Ｖ_p1（ＮＥ）＝Ｖ_p2（ＮＥ）＝Ｖ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＝２０Ｖであるので、Ｖ_A＝２０Ｖである。

図６に示す様に、明所使用モード時に画素を暗表示とするには、Ｖ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＝２０Ｖと、共通電極２３の電位を画素電極２２の電位やアノード電極Ａの電位よりも低くし、共通電極２３の近傍に第一粒子２４１を集めればよい。尚、Ｖ_p1（ＮＥ）＝Ｖ_p2（ＮＥ）＝Ｖ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＝２０Ｖであるので、Ｖ_A＝２０Ｖである。

図７に示す様に、暗所使用モード時に画素を明表示とするには、第二電源線３１に低電位（第四低電位）を供給して、発光素子ＬＥＤを発光可能な状態とした上で、画素電極２２の電位Ｖ_pxをＶｐ１（Ｅ）よりも低くして、駆動トランジスターＤＴをオン状態とし、発光素子ＬＥＤを発光させる。これにはＶ_S（Ｂ）＝Ｌ₂＝０Ｖとすればよく、この際に、画素電極２２の電位Ｖ_pxを共通電極２３の電位Ｖ_comやアノード電極Ａの電位よりも低くし、画素電極２２の近傍に第一粒子２４１を集める。尚、駆動トランジスターＤＴの線型動作時におけるオン抵抗が発光素子ＬＥＤの抵抗よりも十分小さくなる様に（即ち、発光素子ＬＥＤの発光時に駆動トランジスターＤＴが線型状態となる様に）駆動トランジスターＤＴの幅と長さとの比を大きく取る事が好ましい。こうすると、駆動トランジスターＤＴでの電位降下が非常に小さくなり、図７に示す様に、例えばＶ_A〜１８Ｖ程度と、発光時のアノード電極Ａの電位を第三高電位に近い電位とする事ができる。

図８に示す様に、暗所使用モード時に画素を暗表示とするには、Ｖ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＝２０Ｖと、共通電極２３の電位を画素電極２２の電位やアノード電極Ａの電位よりも低くし、共通電極２３の近傍に第一粒子２４１を集めればよい。この際に、Ｖ_P2（Ｅ）＝Ｌ₄＝６Ｖであるので、Ｖ_A＞６Ｖとなり、第一粒子２４１は共通電極２３の近傍に集められる。Ｖ_P1（Ｅ）はＶ_P2（Ｅ）よりも大きいが、駆動トランジスターＤＴがオフ状態にあるので、発光素子ＬＥＤは非発光となる。これはＶ_S（Ｄ）＝Ｈ₂＞Ｖ_P1（Ｅ）＝Ｈ₃とし、駆動トランジスターＤＴをＰ型とした帰結である。画素が非選択期間にあると、選択トランジスターＳＴの漏れ電流の為に、画素電極２２の電位Ｖ_pxは少しずつ低下する恐れがある。その場合、駆動トランジスターＤＴの閾値電圧をＶ_thDTとして、Ｖ_px＜Ｖ_P1（Ｅ）＋Ｖ_thDTとなると、駆動トランジスターＤＴはオン状態になり得る。するとアノード電極Ａの電位Ｖ_Aは徐々に上昇して行き、アノード電極Ａの電位Ｖ_Aが発光素子ＬＥＤの発光閾値（Ｖ_P2（Ｅ）＋Ｖ_thEL）を超えると、発光素子ＬＥＤは発光してしまう（図４（ｄ）の状態）。但し、たとえ発光素子ＬＥＤが発光しても、アノード電極Ａの電位Ｖ_Aが上昇する程、第一粒子２４１は共通電極２３の近傍に強く追いやられるので放出光は共通電極２３の近傍で第一粒子２４１に遮られ、放出光が暗表示画素から出射される事が抑制される。即ち、暗表示画素は暗表示をそのまま維持する。

「電子機器」
次に、前述した電気光学装置１５０を適用した電子機器１００について、図９及び図１０を参照して説明する。以下では、前述した電気光学装置１５０を電子ペーパー及び電子ノートに適用した場合を例にとる。

図９は、電子ペーパーの構成を示す斜視図である。図９に示す様に、電子ペーパー４００は、本実施形態に係わる電気光学装置１５０を備えている。表示領域１０には高コントラストで画像保持性の高い表示がなされている。電子ペーパー４００は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を示す書き換え可能なシートから構成されている。

図１０は、電子ノートの構成を示す斜視図である。図１０に示す様に、電子ノート５００は、図９で示した電子ペーパー４００が複数枚束ねられ、カバー５０１に挟まれているものである。カバー５０１は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する為の表示データ入力部を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。

前述した電子ペーパー４００及び電子ノート５００は、本実施形態に係わる電気光学装置１５０を備えるので、高品質な画像表示を行うことが可能である。尚、これらの他に、腕時計や携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器に、本実施形態に係わる電気光学装置１５０を適用する事ができる。

以上述べたように、本実施形態に係わる電気光学装置１５０に依れば、以下の効果を得る事ができる。
外光が強い明るい環境では発光素子ＬＥＤを非発光として電気泳動素子ＥＰＤの表示切り替えによって表示を行い、外光が弱い薄暗い場所では電気泳動素子ＥＰＤの明表示画素で発光素子ＬＥＤを発光させ、暗表示画素で発光素子ＬＥＤを非発光とする事ができる。即ち、明るい使用環境下では、エネルギー消費を抑制する事ができる。又、暗い使用環境下では、電気泳動素子が明表示している画素（明表示画素）にて発光素子ＬＥＤを発光させ、暗表示している画素（暗表示画素）では発光素子ＬＥＤを非発光とする事ができる。言い換えると、電気泳動素子ＥＰＤが明表示をした際に、発光素子ＬＥＤを発光させる事ができる。電気泳動素子ＥＰＤの明表示は外光を反射し、発光素子ＬＥＤが更に追加的に光を放つので、明表示が極めて明るくなる。又、外光が弱い場合でも明表示と暗表示とを見分ける事が容易となり、薄暗い場所で電気光学装置１５０を使用しても、見易い表示がなされる事になる。従って、暗い使用環境においても明暗のコントラスト比が大きく、明瞭な表示を行う電気光学装置１５０とする事ができる。換言すれば、高い画像品位を得る事が可能となり、しかも使用環境に適した表示を行う事が可能となる。

（実施形態２）
「第一粒子が負に帯電した形態」
図１１は、実施形態２に係わる電気光学装置の明所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。図１２は、実施形態２に係わる電気光学装置の明所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。図１３は、実施形態２に係わる電気光学装置の暗所使用モードにおける明表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。図１４は、実施形態２に係わる電気光学装置の暗所使用モードにおける暗表示画素を説明する図で、（ａ）は回路図、（ｂ）は断面図である。以下、本実施形態に係わる電気光学装置について説明する。尚、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

本実施形態に係わる電気光学装置（図１１）は実施形態１係わる電気光学装置（図２）と比べて、第一粒子２４１の帯電極性が異なっている。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。実施形態１（図２）では第一粒子２４１は正に帯電していた。これに伴い、駆動トランジスターＤＴはＰ型が使用されていた。これに対して本実施形態（図１１）では、第一粒子２４１は負に帯電しており、駆動トランジスターＤＴはＮ型が使用される。以下、図１１を参照して、画素の構成を説明する。

図１１（ａ）に示す様に、画素には第一電源線４１と第二電源線３１とが配線されると共に、共通電極２３が設けられている。又、画素には電気泳動素子ＥＰＤと発光素子ＬＥＤとが形成されている。電気泳動素子ＥＰＤは、画素電極２２と、共通電極２３と、これら画素電極２２と共通電極２３とに挟まれた電気泳動材料２４と、を有する。一方、発光素子ＬＥＤは、アノード電極Ａと、カソード電極Ｃと、これらアノード電極Ａとカソード電極Ｃとに挟まれた発光層２５（図１１（ｂ）参照）と、を有する。画素は、更に、選択トランジスターＳＴと駆動トランジスターＤＴと容量素子Ｃｐとを含んでいる。本実施形態では選択トランジスターＳＴも駆動トランジスターＤＴもＮ型の薄膜トランジスターで構成されている。

選択トランジスターＳＴと容量素子Ｃｐの電気的な接続関係は実施形態１と同じである。アノード電極Ａとカソード電極Ｃと駆動トランジスターＤＴとは第一電源線４１と第二電源線３１との間に配置される。具体的には、駆動トランジスターＤＴのソースが第二電源線３１と電気的に接続され、駆動トランジスターＤＴのゲートが選択トランジスターＳＴのドレインと画素電極２２と容量素子Ｃｐの一方の電極に電気的に接続され、駆動トランジスターＤＴのドレインが発光素子ＬＥＤのカソード電極Ｃとに電気的に接続されている。発光素子ＬＥＤのアノード電極Ａは第一電源線４１に電気的に接続されている。尚、説明を分かり易くする為に、実施形態１と同様に、トランジスターのソースとドレインとの一方をソースと命名し、他方をドレインと命名している。図１１（ａ）乃至図１４（ａ）にはこれらをｓとｄとで表している。又、端子１と端子２とが電気的に接続するとの意味も実施形態１と同様で、例えば、図１１（ａ）でカソード電極Ｃは第二電源線３１に電気的に接続されている。

次に、図１１（ｂ）を参照して、電気光学装置１５０の断面構造を説明する。実施形態１と異なるのは、第一粒子２４１の帯電極性と発光素子ＬＥＤの構造とである。発光素子ＬＥＤは第一基板８０に形成され、画素電極２２と発光素子ＬＥＤの発光面（発光素子ＬＥＤで第二基板９０側に位置する面、本実施形態ではカソード電極Ｃ）とが同じ層上に形成されている。アノード電極Ａは画素電極２２と同じ層（第二層間絶縁膜）の上に同じ材料（インジウム錫酸化物）にて形成されている。一方、カソード電極Ｃはアルミニウムやマグネシウムにて発光層２５上に形成されている。図１１（ｂ）では、カソード電極Ｃと画素電極２２とが異なった層にあるように思えるが、発光層２５は数百ｎｍ未満と薄く、発光素子ＬＥＤは薄膜素子であるので、実質的には、カソード電極Ｃと画素電極２２とは同じ層（第二層間絶縁膜）に形成されている。これ以外の構成は実施形態１と殆ど同じである。

電気泳動材料２４は第一粒子２４１と第二粒子２４２とを含み、第一粒子２４１は帯電しており、第二粒子２４２は帯電していない。第一粒子２４１は光の反射率が低い色調を有し、暗表示に寄与する。一例として第一粒子２４１は黒色であり、本実施形態では負に帯電している。第二粒子２４２は光の反射率が高い色調を有し、明表示に寄与する。一例として第二粒子２４２は白色であり、本実施形態では積極的な帯電処理は施されて居らず電気的にほぼ中性である。電気泳動素子ＥＰＤは明表示と暗表示とを切り替える事ができるが、明表示とは使用者が第二粒子２４２の色を見る表示であり、暗表示とは使用者が黒色を感ずる表示である。本実施形態では、第二粒子２４２が白色なので、明表示は白になるが、第二粒子２４２を赤とすれば、明表示は赤となる。

次に、電位関係を、図１１乃至図１４を参照して、説明する。尚、これらの図では、第一基板８０の様に符番が省略されている物があるが、符番は図２と同じである。又、電位として具体的な数字が記入されているが、これらの数字は説明を分かり易くする為の好ましい一例であって、以下に記述する条件を満たせば、これら以外の電位関係も可能である。

（１）電気泳動素子ＥＰＤの表示条件
図１１と図１２とを参照して、電気泳動素子ＥＰＤの表示条件を説明する。電気泳動素子ＥＰＤを明表示とする為に信号線４０に供給される明信号Ｖ_s（Ｂ）を第一二高電位Ｈ₁₂とする（Ｖ_s（Ｂ）＝Ｈ₁₂）。又、電気泳動素子ＥＰＤを暗表示とする為に信号線４０に供給される暗信号Ｖ_s（Ｄ）を第一二低電位Ｌ₁₂とする（Ｖ_s（Ｄ）＝Ｌ₁₂）。更に、共通電極２３に供給される電位Ｖ_comを第一三高電位Ｈ₁₃とする（Ｖ_com＝Ｈ₁₃）。こうすると、画素電極２２上での明表示条件は数式２１となる。

一方、画素電極２２上での暗表示条件は数式２２となる。

（２）明所使用モード
図１１と図１２とを参照して、明所使用モードでの電位関係を説明する。発光素子ＬＥＤが非発光の際に、第一電源線４１に供給される電位をＶ_P1（ＮＥ）とし、第二電源線３１に供給される電位をＶ_P2（ＮＥ）とする。こうすると、発光素子ＬＥＤの非発光条件は数式２３となる。

カソード電極Ｃの電位Ｖ_Cは数式２３により、数式２４と表される。

次に、図１１を参照して、明所使用モードにおけるカソード電極Ｃ上での明表示条件を考える。カソード電極Ｃの電位Ｖ_Cが共通電極２３の電位Ｖ_com以下であれば、第一粒子２４１は、数式２１により、最も電位が高い画素電極２２の近傍に集められる。反対に、カソード電極Ｃの電位Ｖ_Cが共通電極２３の電位Ｖ_comより高ければ、第一粒子２４１は、この条件と数式２１とにより、画素電極２２の近傍又はカソード電極Ｃの近傍に集められる。いずれにしても、第一粒子２４１は共通電極２３から遠ざけられるので、明表示状態が成り立つ。即ち、数式２１が満たされていれば、カソード電極Ｃの電位Ｖ_Cは問われず、明表示条件は満たされる。

次に、図１２を参照して、明所使用モードにおけるカソード電極Ｃ上での暗表示条件を考える。カソード電極Ｃの電位Ｖ_Cが共通電極２３の電位Ｖ_comよりも低ければ（数式２５）、カソード電極Ｃ上も暗表示となる。

数式２４を鑑みると、数式２６が成り立つと、数式２５は満たされる。

従って、明所使用モードにおけるカソード電極Ｃ上での暗表示条件は数式２７となる。

上述の数式２１と数式２２、及び数式２７が明所使用モードで画素を明表示や暗表示と切り替え可能とする条件である。

（３）暗所使用モード
図１３と図１４とを参照して、暗所使用モードでの電位関係を説明する。発光素子ＬＥＤが発光する際に第一電源線４１に供給される電位Ｖ_P1（Ｅ）を第一四高電位Ｈ₁₄とする（Ｖ_P1（Ｅ）＝Ｈ₁₄）。又、発光素子ＬＥＤが発光する際に第二電源線３１に供給される電位Ｖ_P2（Ｅ）を第一三低電位Ｌ₁₃とする（Ｖ_P2（Ｅ）＝Ｌ₁₃）。発光素子ＬＥＤの発光閾値電圧Ｖ_thELを用いると、発光素子ＬＥＤの発光条件は、発光素子ＬＥＤが順バイアスと表現される数式２８となる。

一方、Ｎ型の駆動トランジスターＤＴがオン状態となる為の条件は数式２９と表される。

次に、図１３を参照して、暗所使用モードにおける明表示条件を考える。この場合、第一粒子２４１が画素電極２２の近傍に集められれば良いから、数式２１と共にカソード電極Ｃの電位Ｖ_Cが明信号Ｖ_s（Ｂ）よりも小さければ（数式３０）、カソード電極Ｃ上に第一粒子２４１が集まる事はなくなり、放出光は第二粒子２４２に散乱されて、画素の外に出射される。

数式２８を考慮すると、数式３１が成り立てば、数式３０は満たされる。

次に、図１４を参照して、暗所使用モードにおける暗表示条件を考える。この場合、第一粒子２４１が共通電極２３の近傍に集められれば良いから、数式２２と共にカソード電極Ｃの電位Ｖ_Cが共通電極２３の電位Ｖ_comよりも低ければ良い（数式３２）。

数式２８を考慮すると、数式３３が成り立てば、数式３２は満たされる。

数式２１により、Ｈ₁₂＞Ｈ₁₃だから、数式３３が満たされると、自動的に数式３１も満たされる。

一方、Ｎ型の駆動トランジスターＤＴがオフ状態となって、発光素子ＬＥＤを非発光とする条件は数式３４と表される。

次に、Ｎ型の選択トランジスターＳＴが、選択信号Ｖ_g（Ｓ）として第一高電位Ｈ₁を受けた際に（Ｖ_g（Ｓ）＝Ｈ₁）、オン状態となる条件は数式３５である。

一方、Ｎ型の選択トランジスターＳＴが、非選択信号Ｖ_g（ＮＳ）として第一低電位Ｌ₁を受けた際に（Ｖ_g（ＮＳ）＝Ｌ₁）、オフ状態となる条件は数式３６である。

数式３６と数式２１、数式２２、数式３３、数式３４、数式３５を纏めると、数式３７が得られる。

数式３７は数式３８とも表現される。

数式３７又は数式３８と、数式２７と、を満たす事で、明所使用モードでも暗所使用モードでも明表示と暗表示とを自在に切り替える事が可能となり、更に、暗所使用モードでは明表示画素の発光素子ＬＥＤを発光させ、暗表示画素の発光素子ＬＥＤを非発光とする事ができる。

数式２７に関して、余計な電流発生（発光素子ＬＥＤの漏れ電流）を抑制し、同時に暗表示画素をできる限り暗くする為に数式３９とするのが好ましい。

電源の数（電位の種類）は少ない方が好ましいので、数式４０に示す様に、Ｖ_p1（ＮＥ）とＶ_p2（ＮＥ）とはＶ_S（Ｄ）又はＶ_p2（Ｅ）と一致させるのが好ましい。

この様に、第二電源線３１には低電位（発光時に第一三低電位、非発光時に第一二低電位又は第一三低電位）が供給され、第一電源線４１には低電位（非発光時に第一二低電位又は第一三低電位）又は高電位（発光時に第一四高電位）が供給される。

数式３７（数式３８）と、数式３９及び数式４０、とを反映させた電位関係の一例は、Ｖ_thEL＝１０Ｖとして、次の様になる。Ｖ_g（ＮＳ）＝Ｌ₁＝０Ｖ、Ｖ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＝０Ｖ、Ｖ_P2（Ｅ）＝Ｌ₁₃＝１Ｖ、Ｖ_P1（Ｅ）＝Ｈ₁₄＝１３Ｖ、Ｖ_com＝Ｈ₁₃＝１６Ｖ、Ｖ_S（Ｂ）＝Ｈ₁₂＝２０Ｖ、Ｖ_g（Ｓ）＝Ｈ₁＝２５Ｖ、Ｖ_p1（ＮＥ）＝Ｖ_p2（ＮＥ）＝Ｖ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＝０Ｖ。これらの電位は、図１１から図１４に一例として記載されている。

図１１に示す様に、明所使用モード時に画素を明表示とするには、Ｖ_S（Ｂ）＝Ｈ₁₂＝２０Ｖと、画素電極２２の電位を共通電極２３の電位やカソード電極Ｃの電位よりも高くし、画素電極２２の近傍に第一粒子２４１を集めればよい。尚、Ｖ_p1（ＮＥ）＝Ｖ_p2（ＮＥ）＝Ｖ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＝０Ｖであるので、Ｖ_C＝０Ｖである。

図１２に示す様に、明所使用モード時に画素を暗表示とするには、Ｖ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＝０Ｖと、共通電極２３の電位を画素電極２２の電位やカソード電極Ｃの電位よりも高くし、共通電極２３の近傍に第一粒子２４１を集めればよい。尚、Ｖ_p1（ＮＥ）＝Ｖ_p2（ＮＥ）＝Ｖ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＝０Ｖであるので、Ｖ_C＝０Ｖである。

図１３に示す様に、暗所使用モード時に画素を明表示とするには、第一電源線４１に高電位（第一四高電位）を供給して、発光素子ＬＥＤを発光可能な状態とした上で、画素電極２２の電位Ｖ_pxをＶｐ２（Ｅ）よりも高くして、駆動トランジスターＤＴをオン状態とし、発光素子ＬＥＤを発光させる。これにはＶ_S（Ｂ）＝Ｈ₁₂＝２０Ｖとすればよく、この際に、画素電極２２の電位Ｖ_pxを共通電極２３の電位Ｖ_comやカソード電極Ｃの電位よりも高くし、画素電極２２の近傍に第一粒子２４１を集める。尚、駆動トランジスターＤＴの線型動作時におけるオン抵抗が発光素子ＬＥＤの抵抗よりも十分小さくなる様に（即ち、発光素子ＬＥＤの発光時に駆動トランジスターＤＴが線型状態となる様に）駆動トランジスターＤＴの幅と長さとの比を大きく取る事が好ましい。こうすると、駆動トランジスターＤＴでの電位降下が非常に小さくなり、図１３に示す様に、例えばＶ_C〜２Ｖ程度と、発光時のカソード電極Ｃの電位を第一三低電位に近い電位とする事ができる。

図１４に示す様に、暗所使用モード時に画素を暗表示とするには、Ｖ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＝０Ｖと、共通電極２３の電位を画素電極２２の電位やカソード電極Ｃの電位よりも高くし、共通電極２３の近傍に第一粒子２４１を集めればよい。この際に、Ｖ_P1（Ｅ）＝Ｈ₁₄＝１３Ｖであるので、Ｖ_C＜１３Ｖとなり、第一粒子２４１は共通電極２３の近傍に集められる。Ｖ_P1（Ｅ）はＶ_P2（Ｅ）よりも大きいが、駆動トランジスターＤＴがオフ状態にあるので、発光素子ＬＥＤは非発光となる。これはＶ_S（Ｄ）＝Ｌ₁₂＜Ｖ_P2（Ｅ）＝Ｌ₁₃とし、駆動トランジスターＤＴをＮ型とした帰結である。即ち、暗表示画素は暗表示をそのまま維持する。

以上述べたように、本実施形態に係わる電気光学装置１５０によれば、実施形態１と同様な効果を得る事ができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良を加えることが可能である。

１０…表示領域、２２…画素電極、２３…共通電極、２４…電気泳動材料、２５…発光層、３０…走査線、３１…第二電源線、４０…信号線、４１…第一電源線、８０…第一基板、９０…第二基板、１００…電子機器、１５０…電気光学装置、２４１…第一粒子、２４２…第二粒子、ＳＴ…選択トランジスター、ＤＴ…駆動トランジスター、ＥＰＤ…電気泳動素子、ＬＥＤ…発光素子。

Claims (9)

1. 画素に電気泳動素子と発光素子とが設けられた電気光学装置であって、
   第一基板と第二基板と電気泳動材料とを備え、
   前記電気泳動素子は、前記第一基板に形成された画素電極と、前記第二基板に形成された共通電極と、前記画素電極と前記共通電極との間に配置された電気泳動材料と、を含み、
   前記発光素子は前記第一基板に形成され、
   前記画素電極は、平面視にて前記発光素子から離間されている事を特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素電極と前記発光素子の発光面とが同じ層上に形成されている事を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記電気泳動材料は第一粒子と第二粒子とを含み、
   前記第一粒子は帯電しており、前記第二粒子は帯電していない事を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記発光素子はアノード電極とカソード電極と発光層とを有する事を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 画素に電気泳動素子と発光素子とが設けられた電気光学装置であって、
   前記電気泳動素子は、前記発光素子の発光又は非発光に係わらずに、明表示と暗表示とを切り替え可能であり、
   前記電気泳動素子が前記明表示の際に前記発光素子は前記発光と前記非発光とを切り替え可能である事を特徴とする電気光学装置。
6. 前記電気泳動素子が前記明表示の際に前記発光素子が発光すると、前記発光した光の一部が前記画素より出射される事を特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
7. 前記第一粒子が前記画素電極の近傍に集められた際に前記発光素子が発光すると、前記発光した光は前記第二粒子により散乱され、前記発光した光の一部は前記画素より出射される事を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
8. 画素を備え、
   前記画素には第一電源線と第二電源線とが配線され、
   前記画素は選択トランジスターと駆動トランジスターと画素電極とアノード電極とカソード電極と前記アノード電極および前記カソード電極間に設けられた発光層とを含み、
   前記画素電極と前記選択トランジスターのドレインと前記駆動トランジスターのゲートとが電気的に接続され、前記第一電源線と前記第二電源線との間に前記駆動トランジスターと前記アノード電極と前記カソード電極とが配置され、
   前記第一電源線と前記第二電源線との電位差を前記発光層が発光する電位差と発光しない電位差に設定可能な電位が前記第一電源線および前記第二電源線にそれぞれ供給され得る事を特徴とする電気光学装置。
9. 信号線と走査線とを備え、
   前記画素は前記信号線と前記走査線との交差に対応して配置され、
   前記選択トランジスターのソースと前記信号線とが電気的に接続され、
   前記選択トランジスターのゲートと前記走査線とが電気的に接続される事を特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。

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