CN101604106A - 电泳显示装置、电子设备、以及电泳显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电泳显示装置、电子设备以及电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置能够显示高质量的图像,和/或能够抑制功耗增大。在第一基板与第二基板间夹持包含电泳微粒的电泳元件的电泳显示装置中,具备包括多个第一像素以及多个第二像素的显示部,在第一基板,设置针对每个第一像素设置的第一像素电极和针对每个第二像素设置的第二像素电极,在第二基板,设置与第一像素电极和第二像素电极对向的共用电极。而且,具备:沿着多个第一像素电极的矩阵中的行的延伸方向设置的多根扫描线以及沿着列的延伸方向设置的多根数据线;用于向第一像素电极分别供给与经由数据线供给的图像信号对应的像素电位的多个像素电路。而且,在相邻的第一像素电极的行间,配置第二像素电极、或第二像素电极的一部分,第二像素电极以电气浮置的状态形成。
Description
本申请以2008年6月9日申请的日本专利申请第2008-150531号、以及2008年6月10日申请的日本专利申请第2008-152107号申请为优先权,并在此引用其内容。
技术领域
本发明涉及电泳显示装置、具备该电泳显示装置的电子设备、以及该电泳显示装置的驱动方法的技术领域。
背景技术
公知将包括内置有电泳微粒的多个微囊的电泳元件用作显示部的电泳显示装置。例如,在日本特开2005-114822号公报中,公开了在形成有开关用晶体管、像素电极的元件基板上,粘接了该电泳元件的结构的有源矩阵型的电泳显示装置。
另外,在日本特开2003-84314号公报中,公开了在像素内具备开关用元件与存储电路的有源矩阵型的电泳显示装置。
在该种电泳显示装置中,在各像素中经由像素开关元件向存储电路写入了图像信号之后,通过与所写入的图像信号对应的电位,像素电极被驱动,在与共用电极间产生电位差,从而对配置于像素电极与共用电极间的电泳元件进行显示驱动。
另外,电泳元件通过粘接层而被固定于包括像素电极、像素电路等的元件基板上,多个像素电极分别成为同一尺寸的矩形,并被配置成矩阵状。
但是,在上述电泳显示装置中,存在如下问题点:由于像素电极的形状为矩形,所以在显示文字等要求平滑性的轮廓的图像时,角变得醒目,而画质降低。详细而言,例如,在相邻的两个像素是黑与白这2值显示的情况下,由于在该两个像素间不存在中间灰度,所以难以进行轮廓平滑的显示。
另外,如此存在如下问题点:在相邻的两个像素中进行不同的灰度显示的情况下,在该两个像素电极间产生较大的电位差,在像素间产生泄漏电流,而功耗增大。详细而言,在用于将电泳元件固定于元件基板上的粘接层中,产生泄漏电流。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题点而完成的,其目的之一在于提供一种能够显示高质量的图像的电泳显示装置、电子设备、以及电泳显示装置的驱动方法。另外,另一目的在于提供一种能够抑制功耗增大的电泳显示装置。
(1)为了达成上述目的,本发明提供一种电泳显示装置,其特征在于,具有:第一基板和第二基板;电泳元件,其配置于第一基板和第二基板间,并包含电泳微粒;多个第一像素电极,其形成于第一基板的电泳元件侧;第二像素电极,其在第一基板的电泳元件侧,以电气浮置的状态设置;以及共用电极,其在第二基板的电泳元件侧,与第一像素电极和第二像素电极对向地设置;其中,第二像素电极配置于包括相邻的第一像素电极间的区域的区域中。
根据该电泳显示装置,在其动作时,向夹持于一对基板间的电泳元件,针对每个像素施加与经由数据线供给的图像信号对应的电压,从而在包括多个像素的显示部中显示图像。具体而言,例如根据在作为元件基板的第一基板上形成的第一像素电极以及第二像素电极、和作为对向基板的第二基板上整层状地设置的共用电极间施加的电压,电泳元件内部的电泳微粒移动(即,泳动),从而与移动的电泳微粒对应的图像显示于一对基板中的第二基板侧(即,共用电极侧)。
在此特别地,第一像素电极,分别针对第一基板上的多个像素中的、与扫描线以及数据线的交叉处对应地规定的每个第一像素形成。在第一像素电极的各自中,由针对第一基板上的每个第一像素设置的多个像素电路,供给与图像信号对应的像素电位。即,经由数据线供给的像素电位经由像素电路被分别供给第一像素电极。像素电路例如构成为包括:作为像素开关元件的晶体管、保持经由像素开关元件供给的图像信号的存储电路、以及根据来自存储电路的输出切换向第一像素电极供给的像素电位的开关电路等。
另一方面,第二像素电极配置于包括相邻的第一像素电极间的区域的区域中。在第一基板上的第一以及第二像素电极间,典型地设置有粘接第一基板与电泳元件的粘接层。粘接层,例如在第一基板上俯视时,以覆盖第一以及第二像素电极间的形式设置。通过设置粘接层,在第一像素电极与第二像素电极间流过泄漏电流。即,向第二像素电极,供给与向第一像素电极供给的像素电位对应的电位。但是,向第二像素电极供给的电位比向第一像素电极供给的像素电位低。
由于泄漏电流向第二像素电极供给比像素电位低的电位,从而在与第二像素电极对应的第二像素中,能够显示在与第一像素电极对应的第一像素中显示的色调的中间灰度。具体而言,在第一像素中,例如作为微囊的电泳元件内部的白色微粒以及黑色微粒根据与对第一像素电极以及共用电极间施加的像素电位对应的电压,向第一像素电极以及共用电极侧分别移动,从而在显示部中显示白或黑。与其相对在第二像素中,由于与第一像素相比所施加的电压更低,所以白色微粒以及黑色微粒的移动量变小。因此,在第二像素中,成为白色微粒以及黑色微粒未完全向第二像素电极侧以及共用电极侧移动(即,直到显示白或黑)的状态。因此,在第二像素中,显示作为白以及黑的中间灰度的灰度。
在第二像素中显示的中间灰度的色调(例如、究竟是以何种程度接近白或黑的灰)是由向在第二像素电极的周围配置的多个第一像素电极施加的像素电位决定的。
如上所述,根据本发明的电泳显示装置,能够在第二像素中显示中间灰度,所以能够实质上增加能够显示的色调。由此,例如通过将所显示的图像的轮廓设为中间灰度,能够实施抗锯齿(anti-aliasing)处理,能够显示轮廓更平滑的图像。因此,能够显示高质量的图像。
而且,由于在包括相邻的第一像素电极间的区域的区域中配置有第二像素电极,所以能够相应地增大第一像素电极间的距离。通过增大所相邻的第一像素电极间的距离,能够减小在该像素电极间产生的电位差的影响,能够抑制发生泄漏电流。因此,能够抑制功耗增大。
(2)另外,优选第二像素电极被设置成俯视时包围第一像素电极。
(3)另外,优选具备:多根扫描线和多根数据线,其在第一基板上相互交叉地设置;以及像素电路,其与第一像素电极连接,并用于向第一像素电极供给与经由数据线供给的图像信号对应的像素电位;其中,第一像素电极在第一基板上配置成与扫描线和数据线的交叉处对应地形成矩阵;第二像素电极配置于包括沿着矩阵的行方向相邻的第一像素电极间的区域、沿着矩阵的列方向相邻的第一像素电极间的区域、和在相对行方向以及列方向倾斜的方向上相邻的第一像素电极间的区域中的任意一个的区域中。
根据这些结构,在行方向、列方向中的某一个中,在相邻的第一像素电极间,都隔有第二像素电极(浮置电极),所以相邻的像素电极间的间隙相应地变宽,能够进一步抑制发生泄漏电流。
而且,在第一像素电极的行间、以及列间,也可以进行显示。
(4)另外,优选,第二像素电极配置于由2行2列相邻地排列的四个第一像素电极包围的区域中。
另外,在本说明书中,“由第一像素电极包围的区域”是指,连接多个相邻的各第一像素电极中的1点(例如中心点)而成的多边形(典型地是四边形)的内部区域、且除了该第一像素电极的形成区域的区域。因此,第二像素电极是以在基板上俯视时由第一像素电极至少部分地包围的形式形成的。另外,第二像素电极分别是电气浮置地(即,以电气浮置的状态)形成的。
根据该结构,在第二像素中显示的中间灰度的色调(例如、究竟是以何种程度接近白或黑的灰)是由向包围第二像素电极的多个第一像素电极施加的像素电位决定的。例如,在一个第二像素中显示中间灰度的色调是由向针对与该第二像素相互相邻的四个第一像素的每一个逐个形成的四个第一像素电极施加的像素电位大致决定的。即,在向四个中的两个第一像素电极供给了用于显示白的像素电位,向剩余的两个第一像素电极供给了用于显示黑的像素电位时,在第二像素中显示成为黑以及白的大致中间的灰。在向四个中的三个第一像素电极供给了用于显示白的像素电位,向剩余的一个第一像素电极供给了用于显示黑的像素电位时,在第二像素中显示稍微发白的灰。在向四个中的一个第一像素电极供给了用于显示白的像素电位,向剩余的三个第一像素电极供给了用于显示黑的像素电位时,在第二像素中显示稍微发黑的灰。
另外,在向四个第一像素电极全部供给了用于显示黑的像素电位的情况下,在第二像素中,显示与第一像素大致或完全相同的黑。同样地,在向四个第一像素电极全部供给了用于显示白的像素电位的情况下,在第二像素中,显示与第一像素大致或完全相同的白。即,第二像素除了中间灰度以外还能够显示在第一像素中显示的色调。
(5)另外,优选,第一以及第二像素电极在第一基板上俯视时是相互大致相同的大小。
根据该结构,由于第一以及第二像素电极的大小在第一基板上俯视时相互大致相同,所以能够容易地形成第一以及第二像素电极。另外,能够使显示与像素电位对应的图像的第一像素以及显示中间灰度的第二像素的大小成为大致相同。因此,能够防止起因于第一以及第二像素的大小相互不同,而所显示的图像的平滑度被阻碍的现象。另外,此处的“相同”意味着,大小以得到上述效果的程度相互接近的状态,而并非意味着严密地相同。换言之,即使使第一以及第二像素电极的大小相互接近,也得到本方式中的效果。
(6)另外,优选,第二像素电极在第一基板上俯视时比第一像素电极大。
根据该结构,由于在第一基板上俯视时,第二像素电极形成为大于第一像素电极,所以和显示与像素电位对应的图像的第一像素相比,显示中间灰度的第二像素更大。由此,能够使所显示的图像的轮廓进一步平滑。
(7)另外,优选,第二像素电极在第一基板上俯视时比第一像素电极小。
根据该结构,由于在第一基板上俯视时,第二像素电极形成为小于第一像素电极,所以和显示与像素电位对应的图像的第一像素相比,显示中间灰度的第二像素变小。由此,能够增大所显示的图像的对比度。
(8)另外,优选,第一以及第二像素电极分别具有在第一基板上俯视时各边相对数据线的延伸方向倾斜的四边形形状。
根据该结构,由于第一以及第二像素电极分别具有在第一基板上俯视时各边相对数据线的延伸方向倾斜的四边形形状,所以与具有各边未与数据线的延伸方向倾斜的四边形形状的情况相比,能够分别恰当地配置第一以及第二像素电极。具体而言,防止第一以及第二像素电极间的间隙变得过大,并且易于以包围第二像素电极的形式配置第一像素电极。根据该观点,优选,第一以及第二像素电极分别成为各边相对数据线倾斜45度的正方形。另外,第一以及第二像素电极各自的各边被倾斜,从而能够使在所显示的图像中的倾斜方向上延伸的轮廓进一步平滑。
(9)另外,优选,第一以及第二像素电极的至少一个具有在第一基板上俯视时圆形的形状。
根据该结构,由于第一以及第二像素电极的至少一个具有在第一基板上俯视时圆形的形状,所以第一以及第二像素电极被形成为不具有角的形状。因此,在所显示的图像的轮廓中,能够防止产生起因于第一以及第二像素电极的角的凹凸,而画质降低的现象。另外,此处的“圆形形状”是指,不仅包括正圆也包括椭圆。另外,例如即使设为八角形形状、星型形状等比矩形接近圆形形状的多边形,也相应地得到上述效果。
(10)为了解决上述课题,本发明提供一种电子设备,其特征在于,具备上述电泳显示装置(其中,还包括其各种形态)。
根据该电子设备,由于具备上述电泳显示装置,所以能够实现能够显示高质量的图像的例如手表、电子纸、电子记事本、便携电话、便携用音频设备等各种电子设备。
(11)为了解决上述课题,根据本发明的第一电泳显示装置的驱动方法,提供一种电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在第一基板和第二基板间夹持包含电泳微粒的电泳元件而成,其特征在于,电泳显示装置具有:多根扫描线和多根数据线,其在第一基板上相互交叉地设置;第一像素电极,其在第一基板的电泳元件侧,配置成与扫描线和数据线的交叉处对应地形成矩阵;像素电路,其与第一像素电极连接,并用于向第一像素电极供给与经由数据线供给的图像信号对应的像素电位;第二像素电极,其在第一基板的电泳元件侧中的、包括沿着矩阵的行方向相邻的第一像素电极间的区域、沿着矩阵的列方向相邻的第一像素电极间的区域、和在相对行方向以及列方向倾斜的方向上相邻的第一像素电极间的区域中的任意一个的区域中,以电气浮置的状态设置;以及共用电极,其在第二基板的电泳元件侧,与第一像素电极和第二像素电极对向地设置;驱动方法包括:图像写入步骤,其中在图像写入期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一电位以及比该第一电位低的第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以规定的周期反复地供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位;中间灰度生成步骤,其中在接着图像写入期间的中间灰度生成期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一以及第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以比规定的周期短的周期反复地供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位,从而在第二像素中显示中间灰度;以及图像保持步骤,其中在接着中间灰度生成期间的图像保持期间,设为分别电气切断第一像素电极以及共用电极的高阻状态。
根据该驱动方法,首先在图像写入期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一电位以及比该第一电位低的第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以规定的周期反复地供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位。因此,向与供给了第一电位的第一像素电极对应的像素,在共用电位成为与第一电位相同的电位时不施加电压,仅在共用电位成为与第二电位相同的电位时施加电压。同样地,向与供给了第二电位的第一像素电极对应的像素,在共用电位成为与第二电位相同的电位时不施加电压,仅在共用电位成为与第一电位相同的电位时施加电压。
接下来在中间灰度生成期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一以及第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以比规定的周期短的周期反复地供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位。由此,在第二像素中显示中间灰度(即,与第一电位对应的色调和与第二电位对应的色调的中间的色调)。
在接着的图像保持期间,设为分别电气切断第一像素电极以及共用电极的高阻状态。即,由于在图像保持期间,对第一以及第二像素电极与共用电极间不施加电压,所以在图像写入期间以及中间灰度生成期间,在显示部中显示的图像被保持。
在本发明中特别地,如上所述,由于在中间灰度生成期间,向共用电极以比规定的周期短的周期反复地供给与第一电位相同的电位以及与第二电位相同的电位,所以在直到不施加电压的图像保持期间的期间,电泳元件中的电泳微粒向第一以及第二像素电极侧以及共用电极侧移动(吸引)的期间分别变短。因此,在应显示中间灰度的第二像素中,能够防止电泳微粒过分移动,从而无法显示中间灰度的现象。
更具体而言,在显示中间灰度的第二像素中,每当以规定的周期切换共用电位时,电泳元件内部的电泳微粒向不同的一侧移动。即,在共用电位是与第一电位相同的电位的情况、和是与第二电位相同的电位的情况下,电泳微粒被吸引到相互不同的一侧。此处,如果不设置中间灰度生成期间,而将图像写入期间接下来设为图像保持期间,则电泳元件内部的电泳微粒以较长的时间被吸引到第一以及第二像素电极侧与共用电极侧中的某一侧的状态被保持。在该情况下,在第二像素中显示的色调成为接近与第一电位以及第二电位对应的色调的色调,而有可能成为与应显示的中间灰度不同的色调。
然而在本发明中,由于设置中间灰度生成期间,所以电泳元件内部的电泳微粒移动的期间变短。因此,电泳微粒被保持于接近第一以及第二像素电极侧与共用电极侧的中间点的位置。因此,在第二像素中显示中间灰度。
另外,中间灰度生成期间典型地是与上述图像写入期间相比极其短的期间,是根据所施加的第一以及第二电位的大小、电泳元件中的电泳元件的移动度(即,易移动度)等而预先设定的。
如上所述,根据本发明的第一电泳显示装置的驱动方法,能够在第二像素中可靠地显示中间灰度。因此,能够显示高质量的图像。
(12)为了解决上述课题,根据本发明的第二电泳显示装置的驱动方法,提供一种电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在第一基板和第二基板间夹持包含电泳微粒的电泳元件而成,其特征在于,电泳显示装置具有:多根扫描线和多根数据线,其在第一基板上相互交叉地设置;第一像素电极,其在第一基板的电泳元件侧,配置成与扫描线和数据线的交叉处对应地形成矩阵;像素电路,其与第一像素电极连接,并用于向第一像素电极供给与经由数据线供给的图像信号对应的像素电位;第二像素电极,其在第一基板的电泳元件侧中的、包括沿着矩阵的行方向相邻的第一像素电极间的区域、沿着矩阵的列方向相邻的第一像素电极间的区域、和在相对行方向以及列方向倾斜的方向上相邻的第一像素电极间的区域中的任意一个的区域中,以电气浮置的状态设置;以及共用电极,其在第二基板的电泳元件侧,与第一像素电极和第二像素电极对向地设置;驱动方法包括:图像写入步骤,其中在图像写入期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一电位以及比该第一电位低的第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以规定的周期反复地供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位;中间灰度生成步骤,其中在接着图像写入期间的中间灰度生成期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一以及第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以比规定的周期短的周期反复地供给比第一电位低的第三电位、和比第三电位低且比第二电位高的第四电位,从而在第二像素中显示中间灰度;以及图像保持步骤,其中在接着中间灰度生成期间的图像保持期间,设为分别电气切断第一像素电极以及共用电极的高阻状态。
根据该驱动方法,与上述第一电泳显示装置的驱动方法同样地,首先在图像写入期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一电位以及比该第一电位低的第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以规定的周期反复地供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位。
在接着的中间灰度生成期间,向多个第一像素电极的各自,作为像素电位,供给第一以及第二电位中的某一个电位,并且向共用电极,作为共用电位,以比规定的周期短的周期反复地供给比第一电位低的第三电位、和比第三电位低且比第二电位高的第四电位。
在接着的图像保持期间,设为分别电气切断第一像素电极以及共用电极的高阻状态。即,由于在图像保持期间,对第一以及第二像素电极与共用电极间不施加电压,所以在图像写入期间以及中间灰度生成期间,在显示部中显示的图像被保持。
在本发明中特别地,由于在中间灰度生成期间,向共用电极以比规定的周期短的周期反复地供给第三电位以及第四电位,所以与上述本发明的第一电泳显示装置的驱动方法同样地,在直到不施加电压的图像保持期间的期间,电泳元件中的电泳微粒向第一以及第二像素电极侧以及共用电极侧移动(吸引)的期间分别变短,除此以外吸引电泳微粒的力也变弱。即,对第一以及第二像素电极与共用电极间施加的电压变低,从而电泳微粒难以移动。因此,在应显示中间灰度的第二像素中,能够防止电泳微粒过分移动,从而无法显示中间灰度的现象。
如上所述,根据第二电泳显示装置的驱动方法,能够与上述第一电泳显示装置的驱动方法同样地,在第二像素中可靠地显示中间灰度。因此,能够显示高质量的图像。
附图说明
图1是示出第一实施方式的电泳显示装置的整体结构的框图。
图2是示出像素的电气结构的等价电路图。
图3是示出第一像素电极以及第二像素电极的排列的俯视图。
图4是电泳显示装置的显示部中的部分剖面图。
图5是示出微囊的结构的示意图。
图6是示出电泳显示装置的驱动方法的定时图。
图7是概念地示出电泳显示装置的各像素的色调的俯视图。
图8是示出从周围的第一像素电极针对第二像素电极的贡献的概念图。
图9是示出电泳显示装置的驱动方法的变形例的定时图(其1)。
图10是示出电泳显示装置的驱动方法的变形例的定时图(其2)。
图11是概念地示出第二实施方式的电泳显示装置的各像素的色调的俯视图。
图12是示出电泳显示装置的变形例的俯视图。
图13是概念地示出第三实施方式的电泳显示装置的各像素的色调的俯视图。
图14是示出从周围的第一以及第二像素电极针对第二像素电极的电位的贡献的概念图。
图15是示出第四实施方式的电泳显示装置的概略结构的框图。
图16是示出第一像素电极以及第二像素电极的配置的俯视图。
图17是电泳显示装置的显示部中的部分剖面图。
图18是示出对相邻的第一像素电极施加了电压时的样子的剖面图。
图19是示出不同的形态的像素电路的图。
图20是示出不同的形态的像素电路的图。
图21是示出电子纸的结构的立体图。
图22是示出电子记事本的结构的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
首先,参照图1以及图2,对第一实施方式的电泳显示装置的整体结构进行说明。
图1是示出第一实施方式的电泳显示装置的整体结构的框图。在图1中,本实施方式的电泳显示装置1具备显示部3、控制器15、扫描线驱动电路60、数据线驱动电路70、电源电路210、共用电位供给电路220。
在显示部3中,矩阵状(二维平面)地形成矩阵而排列有m行×n列的第一像素20a。另外,在显示部3中,相互交叉地设置有m根扫描线40(即,扫描线Y1、Y2、...、Ym)与n根数据线50(即,数据线X1、X2、...、Xn)。具体而言,m根扫描线40沿着行方向(即,X方向)延伸,n根数据线50沿着列方向(即,Y方向)延伸。与m根扫描线40和n根数据线50的交叉处对应地配置第一像素20a。另外,如上所述,在第一像素20a中,形成有具有各边相对扫描线40以及数据线50倾斜45度的正方形形状的第一像素电极21a。
另外,在此虽然省略了图示,但在与由第一像素20a包围的区域(即,由两根扫描线40以及两根数据线50包围的区域)对应的每个第二像素中,配置有第二像素电极21b。在后面详述第二像素电极21b。
扫描线驱动电路60根据定时信号,向扫描线Y1、Y2、...、Ym分别脉冲状地依次供给扫描信号。数据线驱动电路70根据定时信号,向数据线X1、X2、...、Xm供给图像信号。图像信号取高电位电平(以下称为“高电平”、例如5V)或低电位电平(以下称为“低电平”、例如0V)这2值的电平。
此处,第一像素20a与高电位电源线91、低电位电源线92、共用电位线93、第一控制线94以及第二控制线95电连接。高电位电源线91、低电位电源线92、共用电位线93、第一控制线94以及第二控制线95的每一个,典型地如图1所示,按照每个像素列,共同地布线到属于像素列的第一像素电极21a,像素列包括沿着行方向(X方向)排列的像素。
图2是示出像素的电气结构的等价电路图。
在图2中,与第一像素电极21a对应的第一像素20a具备像素开关用晶体管24、存储电路25、开关电路110、第一像素电极21a、共用电极22、电泳元件23。另外,像素开关用晶体管24、存储电路25以及开关电路110构成本发明的“像素电路”的一个例子。
像素开关用晶体管24作为一个例子由N型晶体管构成。像素开关用晶体管24的栅极与扫描线40电连接,其源极与数据线50电连接,其漏极与存储电路25的输入端子N1电连接。像素开关用晶体管24在与从扫描线驱动电路60(参照图1)经由扫描线40脉冲状地供给的扫描信号对应的定时,向存储电路25的输入端子N1输出从数据线驱动电路70(参照图1)经由数据线50供给的图像信号。
存储电路25作为一个例子具有反相器电路25a以及25b,构成为SRAM(Static Random Access Memory,静态随机存取存储器)。
反相器电路25a以及25b具有在相互的输入端子上电连接另一个的输出端子的环结构。即,反相器电路25a的输入端子与反相器电路25b的输出端子被相互电连接,反相器电路25b的输入端子与反相器电路25a的输出端子被相互电连接。反相器电路25a的输入端子构成为存储电路25的输入端子N1,反相器电路25a的输出端子构成为存储电路25的输出端子N2。
反相器电路25a具有N型晶体管25a1以及P型晶体管25a2。N型晶体管25a1以及P型晶体管25a2的栅极与存储电路25的输入端子N1电连接。N型晶体管25a1的源极与被供给低电位电源电位Vss的低电位电源线92电连接。P型晶体管25a2的源极与被供给高电位电源电位Vdd的高电位电源线91电连接。N型晶体管25a1以及P型晶体管25a2的漏极与存储电路25的输出端子N2电连接。
反相器电路25b具有N型晶体管25b1以及P型晶体管25b2。N型晶体管25b1以及P型晶体管25b2的栅极与存储电路25的输出端子N2电连接。N型晶体管25b1的源极与被供给低电位电源电位Vss的低电位电源线92电连接。P型晶体管25b2的源极与被供给高电位电源电位Vdd的高电位电源线91电连接。N型晶体管25b1以及P型晶体管25b2的漏极与存储电路25的输入端子N1电连接。
存储电路25在对其输入端子N1输入了高电平的图像信号时,从其输出端子N2输出低电位电源电位Vss,在对其输入端子N1输入了低电平的图像信号时,从其输出端子N2输出高电位电源电位Vdd。即,存储电路25根据所输入的图像信号是高电平还是低电平,输出低电位电源电位Vss或高电位电源电位Vdd。换言之,存储电路25构成为能够将所输入的图像信号存储为低电位电源电位Vss或高电位电源电位Vdd。
高电位电源线91以及低电位电源线92构成为能够从电源电路210分别供给高电位电源电位Vdd以及低电位电源电位Vss。高电位电源线91经由开关91s与电源电路210电连接,低电位电源线92经由开关92s与电源电路210电连接。开关91a以及92s构成为由控制器15切换接通状态与断开状态。通过开关91s被设为接通状态,高电位电源线91与电源电路210被电连接,通过开关91s被设为断开状态,高电位电源线91成为电气切断的高阻状态。通过开关92s被设为接通状态,低电位电源线92与电源电路210被电连接,通过开关92s被设为断开状态,低电位电源线92被设为电气切断的高阻状态。
开关电路110具备第一传输门111以及第二传输门112。
第一传输门111具备P型晶体管111p以及N型晶体管111n。P型晶体管111p以及N型晶体管111n的源极与第一控制线94电连接。P型晶体管111p以及N型晶体管111n的漏极与像素电极21电连接。P型晶体管111p的栅极与存储电路25的输入端子N1电连接,N型晶体管111n的栅极与存储电路25的输出端子N2电连接。
第二传输门112具备P型晶体管112p以及N型晶体管112n。P型晶体管112p以及N型晶体管112n的源极与第二控制线95电连接。P型晶体管112p以及N型晶体管112n的漏极与像素电极21电连接。P型晶体管112p的栅极与存储电路25的输出端子N2电连接,N型晶体管112n的栅极与存储电路25的输入端子N1电连接。
开关电路110根据向存储电路25输入的图像信号,择一地选择第一控制线94以及第二控制线95中的某一个控制线,将其一个控制线与像素电极21电连接。
具体而言,在对存储电路25的输入端子N1输入了高电平的图像信号时,从存储电路25向N型晶体管111n以及P型晶体管112p的栅极输出低电位电源电位Vss,并且向P型晶体管111p以及N型晶体管112n的栅极输出高电位电源电位Vdd,从而仅构成第二传输门112的P型晶体管112p以及N型晶体管112n成为导通状态,构成第一传输门111的P型晶体管111p以及N型晶体管111n成为截止状态。另一方面,在对存储电路25的输入端子N1输入了低电平的图像信号时,从存储电路25向N型晶体管111n以及P型晶体管112p的栅极输出高电位电源电位Vdd,并且向P型晶体管111p以及N型晶体管112n的栅极输出低电位电源电位Vss,从而仅构成第一传输门111的P型晶体管111p以及N型晶体管111n成为导通状态,构成第二传输门112的P型晶体管112p以及N型晶体管112n成为截止状态。即,在对存储电路25的输入端子N1输入了高电平的图像信号的情况下,仅第二传输门112成为导通状态,另一方面,在对存储电路25的输入端子N1输入了低电平的图像信号的情况下,仅第一传输门111成为导通状态。
第一像素电极21a与利用开关电路110根据图像信号择一地选择的第一控制线94或第二控制线95电连接。此时,第一像素电极21a根据开关94s或95s的接通断开状态,被供给电位S1或电位S2、或者成为高阻状态。
第一像素电极21a被配置成经由电泳元件23与共用电极22相互对向。共用电极22与被供给共用电位Vcom的共用电位线93电连接。共用电位线93构成为能够从电源电路210供给共用电位Vcom。共用电位线93经由开关93s与共用电位供给电路220电连接。开关93s构成为由控制器15切换接通状态与断开状态。通过开关93s被设为接通状态,共用电位线93与共用电位供给电路220被电连接,通过开关93s被设为断开状态,共用电位线93被设为电气切断的高阻状态。
在本实施方式中,第一控制线94供给共用电位Vcom而作为电位S1。另外,第二控制线95供给第一电位VH(例如15V)以及第二电位VL(例如0V)而作为电位S2。另外,第一控制线94以及第二控制线95也可以构成为分别供给共用电位Vcom、第一电位VH以及第二电位VL。即,能够利用第一控制线94以及第二控制线95,供给共用电位Vcom、第一电位VH以及第二电位VL这三种电位即可。另外,例如利用连接了第一控制线94以及第二控制线95的电源电路210进行上述各电位的切换。
在供给上述电位时,对于被供给低电平的图像信号的像素20,仅第一传输门111成为导通状态,该像素20的第一像素电极21a与第一控制线94电连接,根据开关94s的接通断开状态从电源电路210被供给电位S1,或者,被设为高阻状态。另一方面,对于被供给高电平的图像信号的像素20,仅第二传输门112成为导通状态,该像素20的第一像素电极21a与第二控制线95电连接,根据开关95s的接通断开状态从电源电路210被供给电位S2,或者,被设为高阻状态。
电泳元件23由分别包含电泳微粒而成的多个微囊构成。
接下来,参照图3至图5,对本实施方式的电泳显示装置的显示部的具体结构进行说明。
图3是示出第一像素电极以及第二像素电极的排列的俯视图。另外,在图3中,为便于说明,适当省略而图示出图1所示的电路、布线等。
在图3中,本实施方式的电泳显示装置1的显示部3除了上述第一像素电极21a以外,还具备第二像素电极21b。第二像素电极21b被配置于由2行2列相邻地配置的四个第一像素电极21a包围的区域中。换言之,第二像素电极21b配置于相邻的第一像素电极21a的行间、以及列间。在其他观点中,第二像素电极21b配置于将2行2列相邻地配置的四个第一像素电极21a的中心点连接而成的矩形的内部区域中的、除了第一像素电极21a的形成区域的区域中。而且在其他观点中,第二像素电极21b在着眼于2行2列相邻地排列的四个第一像素电极21a时,配置于在将四个第一像素电极21a的中心连接而成的矩形中,包括对角线的交点的区域中。而且在其他观点中,第二像素电极21b配置于在相对行方向以及列方向倾斜的方向上相邻的第一像素电极21a间的区域中。其结果,第二像素电极21b也可以矩阵状地配置在由两根扫描线40以及两根数据线50包围的区域中。另外,第二像素电极21b的大小与第一像素电极21a相互相同,并且具有同样的形状。即,被设为各边相对扫描线40以及数据线50倾斜45度的正方形形状。
在本实施方式中,特别地,第二像素电极21b电气浮置。换言之,像素开关用晶体管24、存储电路25以及开关电路110是针对每个第一像素电极21a设置的,而未针对第二像素电极21b设置。因此,未对第二像素电极21b的每一个,根据经由数据线50供给的图像信号,供给第一电位以及第二电位。
图4是第一实施方式的电泳显示装置的显示部中的部分剖面图。
在图4中,显示部3构成为在元件基板28与对向基板29间夹持有电泳元件23。另外,在本实施方式中,以在对向基板29侧显示图像为前提进行说明。
元件基板28是例如包括玻璃、塑料等的基板。在元件基板28上,在此虽然省略了图示,但形成有嵌入了参照图2上述的像素开关用晶体管24、存储电路25、开关电路110、扫描线40、数据线50、高电位电源线91、低电位电源线92、共用电位线93、第一控制线94、第二控制线95等的层叠结构。在该层叠结构的上层侧矩阵状地设置有多个第一像素电极21a以及第二像素电极21b。第一像素电极21a的各自是针对多个像素20中的每个第一像素20a设置的,第二像素电极21b是针对每个第二像素20b设置的。
对向基板29是例如包括玻璃、塑料等的透明的基板。在对向基板29中的与元件基板28的对向面上,与多个像素电极21a对向地整层(ベタ)状地形成有共用电极22。共用电极22例如由镁银(MgAg)、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成。
电泳元件23由分别包含电泳微粒而成的多个微囊80构成,例如通过包括树脂等的粘合剂30以及粘接层32被固定在在元件基板28以及对向基板29间。另外,在本实施方式的电泳显示装置1中,在制造工艺中,电泳元件23预先在对向基板29侧通过粘合剂30被固定而成的电泳片在另外制造的形成有第一像素电极21a以及第二像素电极21b等的元件基板28侧通过粘接层31被粘接。粘接层31是在元件基板28上俯视时,以覆盖至少第一像素电极21a与第二像素电极21b的间隙的形式设置的,典型地,是以覆盖元件基板28上的形成有显示部的区域(即,形成有第一像素电极21a以及第二像素电极21b的区域)的整体的形式形成的。
此处,粘接层31由于含有极少量的水分,所以在第一像素电极21a与第二像素电极21b间,经由粘接层31流过微弱的泄漏电流。其结果,向第一像素电极21a供给的第一电位以及第二电位被部分地供给第二像素电极21b。即,本实施方式的粘接层31还能够视为具有比第一像素电极21a以及第二像素电极21b低的导电性的导电层。第二像素电极21b分别向对应的像素20施加经由粘接层31供给的电位。
微囊80夹持于像素电极21以及共用电极22间,在一个像素20内(换言之,相对一个像素电极21)配置有一个或多个。
图5是示出微囊的结构的示意图。另外,在图5中,示意地示出微囊的剖面。
在图5中,微囊80是在覆膜85的内部封入分散介质81、多个白色微粒82、与多个黑色微粒83而成的。微囊80例如形成为具有50μm左右的粒径的球状。另外,白色微粒82以及黑色微粒83是本发明的“电泳微粒”的一个例子。
覆膜85作为微囊80的外壳而起作用,由聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯等的丙烯酸树脂、尿素树脂、阿拉伯胶等具有透光性的高分子树脂所形成。
分散介质81是使白色微粒82以及黑色微粒83分散于微囊80内(换言之,覆膜85内)而得到的介质。作为分散介质81,能够单独或混合采用:水;甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、甲基溶纤剂等醇类溶剂;醋酸乙酯、醋酸丁酯等各种酯类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类;戊烷、己烷、辛烷等脂肪族烃;环己烷、甲基环己烷等脂环式烃;苯,甲苯,二甲苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十四烷基苯等具有长链烷基的苯类等芳香族烃;二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等卤代烃;羧酸盐或其他油类。并且,在分散介质81中,还可以调配表面活性剂。
白色微粒82,例如,为包括二氧化钛、锌华(氧化亚锌)、三氧化锑等的白色颜料的微粒(高分子或者胶体),例如带负电。
黑色微粒83,例如,为包括苯胺黑、炭黑等的黑色颜料的微粒(高分子或者胶体),例如带正电。
因此,白色微粒82以及黑色微粒83通过根据像素电极21与共用电极22间的电位差而发生的电场,能够在分散介质81中移动。
在这些颜料中,根据需要,能够添加电解质、表面活性剂、金属皂、树脂、橡胶、油、清漆、包括化合物等的微粒的电荷控制剂、钛类偶联剂、铝类偶联剂、硅烷类偶联剂等的分散剂、润滑剂、稳定剂等。
在图4以及图5中,在对像素电极21与共用电极22间施加电压以使共用电极22的电位相对变高的情况下,带正电的黑色微粒83通过库仑力在微囊80内被吸引到像素电极21侧,并且带负电的白色微粒82通过库仑力在微囊80内被吸引到共用电极22侧。其结果,白色微粒82集中于微囊80内的显示面侧(即,共用电极22侧),从而能够在显示部3的显示面中显示该白色微粒82的颜色(即,白色)。相反,在对像素电极21与共用电极22间施加电压以使像素电极21的电位相对变高的情况下,带负电的白色微粒82通过库仑力被吸引到像素电极21侧,并且带正电的黑色微粒83通过库仑力被吸引到共用电极22侧。其结果,黑色微粒83集中于微囊80内的显示面侧,从而能够在显示部3的显示面中显示该黑色微粒83的颜色(即,黑色)。
另外,通过像素电极21以及共用电极22间的白色微粒82以及黑色微粒83的分布状态,还能够显示作为白色与黑色的中间灰度的浅灰、灰、深灰等灰色。另外,通过将白色微粒82、黑色微粒83中使用的颜料代替为例如红色、绿色、蓝色等颜料,能够显示红色、绿色、蓝色等。
接下来,参照图6至图8,对本实施方式的电泳显示装置的驱动方法进行说明。
图6是示出第一实施方式的电泳显示装置的驱动方法的定时图。
在图6中,根据第一实施方式的电泳显示装置的驱动方法,首先在图像写入期间P1中,向第一像素电极21a的每一个供给第一电位(VH)以及第二电位(VL)中的某一个电位。另外,向共用电极22,如图所示,在规定的周期T内反复供给与第一电位相同的电位、和与第二电位相同的电位。换言之,在规定的周期T1中,交替供给第一电位与第二电位。因此,向与被供给第一电位的第一像素电极21a对应的像素20,在共用电位Vcom成为与第一电位相同的电位时不施加电压,仅在共用电位Vcom成为与第二电位相同的电位时施加电压。即,向被供给第一电位的第一像素电极21a,周期性地施加用于显示黑的电压。同样地,向与被供给第二电位的第一像素电极21a对应的像素20,在共用电位Vcom成为与第二电位相同的电位时不施加电压,仅在共用电位Vcom成为与第一电位相同的电位时施加电压。即,向被供给第二电位的第一像素电极21a,周期性地施加用于显示白的电压。
图7是概念地示出第一实施方式的电泳显示装置的各像素的色调的俯视图。
在图7中,例如在图像写入期间,对第一像素电极21a分别施加了表示图示那样的色调(黑或白)的电压时,向第二像素电极21b,经由粘接层(参照图4)供给第一像素电极21a的电位,产生表示图示那样的色调的电压。另外,图中的第二像素电极21b内记载的值是对于与该像素电极对应的像素20中的色调将白设为“0”、将黑设为“100”时的值。
图8是示出从周围的第一像素电极针对第二像素电极的贡献的概念图。
在图8中,在将来自在第二像素电极X的周围配置的第一像素电极A、B、C以及D的电位贡献率分别设为25%时,按照下式(1)求出一个第二像素电极X中的色调。
X=(A+B+C+D)/4 (1)
其中,上式中的X、A、B、C以及D是表示与该像素电极对应的像素20中的色调的值(1~100)。
例如,在向第一像素电极A、B、C以及D这四个全部施加了用于显示黑的电压时,成为X=100,在与第二像素电极X对应的像素20中,和与周围的第一像素电极21a对应的像素20同样地显示黑。在向第一像素电极A、B、C以及D中的任意三个施加了用于显示黑的电压,且向剩余的一个施加了用于显示白的电压时,成为X=75,在与第二像素电极X对应的像素20中,显示稍微接近黑的灰。在向第一像素电极A、B、C以及D中的任意两个施加了用于显示黑的电压,且向剩余的两个施加了用于显示白的电压时,成为X=50,在与第二像素电极X对应的像素20中,显示成为黑与白的大致中间的灰。在向第一像素电极A、B、C以及D中的某一个施加了用于显示黑的电压,且向剩余的三个施加了用于显示白的电压时,成为X=25,在与第二像素电极X对应的像素20中,显示稍微接近白的灰。在向第一像素电极A、B、C以及D这四个全部施加了用于显示白的电压时,成为X=0,在与第二像素电极X对应的像素20中,和与周围的第一像素电极21a对应的像素20同样地显示白。
返回到图6,在图像写入期间P1,在成为X=50的第二像素20b中,每当共用电位Vcom在规定的周期T1内被切换时,向与周围的第一像素电极21a对应的像素施加的电压变化。因此,每当共用电位Vcom在规定的周期T1内被切换时,微囊80内部的电泳微粒82以及83分别向第二像素电极21b侧以及共用电极22侧的不同的一侧移动。即,在规定的周期T1内共用电位Vcom是与第一电位相同的电位的情况、是与第二电位相同的电位的情况下,电泳微粒82以及83分别移动以表示相互不同的色调。
此处,如果假设未设置图示那样的中间灰度生成期间P2,而图像写入期间P1的接下来是图像保持期间P3,则共用电位Vcom从第一电位以及第二电位中的某一个状态,直接成为高阻状态。在该情况下,微囊80内部的电泳微粒82以及83以比较长的时间被吸引到像素电极21侧以及共用电极22侧的某一侧的状态被保持。因此,成为X=50的第二像素20b中显示的色调不成为作为白以及黑的大致中间的灰,而接近与刚要被设为高阻状态之前施加的电压对应的色调。即,有可能成为与应显示的中间灰度不同的色调。
然而,在本实施方式的电泳显示装置的驱动方法中,对于中间灰度生成期间P2中的共用电位Vcom,以比规定的周期T短的周期T反复地施加与第一电位相同的电位(即,VH)和与第二电位相同的电位(即,VL)。因此,微囊80内部的电泳微粒82以及83向像素电极21侧以及共用电极22侧移动的期间分别变短。因此,在应显示中间灰度的第二像素20b中,能够防止电泳微粒82以及83过分移动,从而不显示恰当的中间灰度的现象。
接下来,参照图9以及图10,对本实施方式的电泳显示装置的驱动方法的变形例进行说明。
图9是示出第一实施方式的电泳显示装置的驱动方法的变形例的定时图(其1)。
在图9中,在中间灰度生成期间P2,除了共用电位Vcom变化的周期被缩短以外,作为共用电位Vcom供给的电位并非在第一电位(VH)与第二电位(VL)间反复,而也可以在比第一电位低的电位(3/4VH)与比第二电位高的电位(1/4VH)间反复。
在该情况下,在中间灰度生成期间P2,电泳微粒82以及83被吸引到像素电极21侧以及共用电极22侧的力变弱。即,对第一像素电极21a以及第二像素电极21b与共用电极22间施加的电压变低,从而电泳微粒82以及83难以移动。因此,在应显示的中间灰度的第二像素20b中,能够防止电泳微粒82以及83过分移动,从而不显示恰当的中间灰度的现象。
另外,中间灰度生成期间P2中的共用电位Vcom变化的周期也可以并非恒定。例如,如果使周期逐渐变短,则能够更恰当地显示中间灰度。另外,中间灰度生成期间P2中的共用电位Vcom的电压值也可以并非恒定。例如,如果使像素电极21以及共用电极22间的电压逐渐变小,则能够更恰当地显示中间灰度。
图10是示出第一实施方式的电泳显示装置的驱动方法的变形例的定时图(其2)。
在图10中,在中间灰度生成期间P2,共用电位Vcom也可以设为作为第一电位与第二电位的中间的电位(1/2VH)。在该情况下,也与图6以及图9中说明的情况同样地,在应显示中间灰度的像素20中,能够防止电泳微粒82以及83过分移动,从而无法显示恰当的中间灰度的现象。另外,由于共用电位Vcom恒定,且无需改变周期,所以能够防止处理的复杂化。
如上所述,根据第一实施方式的电泳显示装置,由于能够在与第二像素电极21b对应的第二像素20b中显示中间灰度,所以例如通过将所显示的图像的轮廓设为中间灰度,能够实施抗锯齿(anti-aliasing)处理,能够显示轮廓更平滑的图像。因此,能够显示更高质量的图像。
而且,由于构成为在相邻的第一像素电极21a的行间、以及列间配置第二像素电极21b,所以该相邻的第一像素电极21a间的平均的距离(间隙)变大。由此,由于该像素电极间的电位差的影响减少,所以与未形成第二像素电极的以往的电泳显示装置相比,能够降低发生泄漏电流。因此,能够抑制功耗增大。
(第二实施方式)
接下来,参照图11以及图12,对第二实施方式的电泳显示装置进行说明。另外,第二实施方式与上述第一实施方式相比,第一像素电极21a以及第二像素电极21b的结构不同,其他结构、动作大致相同。因此,在第二实施方式中,对与第一实施方式不同的部分进行详细说明,关于其他结构恰当地省略说明。
图11是概念地示出第二实施方式的电泳显示装置的各像素的色调的俯视图。
在图11中,在第二实施方式的电泳显示装置中,第一像素电极21a具有八角形形状。在该情况下,第一像素电极21a的形状与图7中示出的情况相比,进一步带有圆。因此,能够使在显示部3中的第一像素20a中显示的图像的轮廓平滑。即,能够进一步提高画质。
图12是示出第二实施方式的电泳显示装置的变形例的俯视图。
在图12中,第一像素电极21a具有圆形形状。由此,第一像素电极21a成为不具有角的形状。因此,能够使在显示部3中的第一像素20a中显示的图像的轮廓更平滑。
返回到图11,第二像素电极21b具有四边形形状。如果设为这样的形状,则在由具有八角形形状的第一像素电极21a包围的区域中,能够恰当地配置第二像素电极21b。即,能够以能够均等且可靠地得到来自第一像素电极21a的贡献的形式,配置第二像素电极21b。
另外,在第二实施方式中,特别地第二像素电极21b的大小(即,面积)小于第一像素电极21a的大小。由此,相对显示部3中的显示白或黑的第一像素20a所占的比率,显示中间灰度的第二像素20b所占的比率变小。因此,能够提高在显示部3中显示的图像的对比度。
如上所述,根据第二实施方式的电泳显示装置,在与第二像素电极21b对应的第二像素20b中,能够恰当地显示中间灰度,所以能够显示更高质量的图像。
(第三实施方式)
接下来,参照图13以及图14,对第三实施方式的电泳显示装置进行说明。另外,第三实施方式与上述第一以及第二实施方式相比,第一像素电极21a以及第二像素电极21b的结构不同,对于其他结构、动作大致相同。因此,在第三实施方式中,对与第一以及第二实施方式不同的部分进行详细说明,关于其他结构恰当地省略说明。
图13是概念地示出第三实施方式的电泳显示装置的各像素的色调的俯视图。
在图13中,在第三实施方式的电泳显示装置中,第一像素电极21a具有四边形形状,第二像素电极21b具有八角形形状。因此,与上述第二实施方式的电泳显示装置同样地,能够分别恰当地配置第一像素电极21a以及第二像素电极21b。
图14是示出从周围的第一以及第二像素电极针对第二像素电极的电位的贡献的概念图。
在图14中,在第三实施方式的电泳显示装置中,相互相邻的第二像素电极21b的距离比较近,所以第二像素电极21b除了周围的第一像素电极21a中的电位的贡献以外,还受到周围的第二像素电极21b中的电位的贡献。具体而言,在将来自配置于周围的第二像素电极A、B、C以及D的电位贡献率分别设为15%,将来自第一像素电极a、b、c以及d的电位贡献率分别设为10%时,能够按照下式(2)求出第二像素电极X的色调。
X=(a+b+c+d)/10+3(A+B+C+D)/20(2)
其中,上式中的X、a、b、c、d、A、B、C以及D是表示与该像素电极21对应的像素20中的色调的值(1~100)。
以上的结果,第三实施方式的电泳显示装置与上述第一实施方式以及第二实施方式的电泳显示装置相比,能够显示更多的中间灰度。因此,能够显示更高质量的图像。
返回到图13,在第三实施方式中,特别地第二像素电极21b的大小大于第一像素电极21a的大小。由此,相对显示部3中的显示白或黑的第一像素20a所占的比率,显示中间灰度的第二像素20b所占的比率变大。因此,能够使在显示部3中显示的图像的轮廓更平滑。
如上所述,根据第三实施方式的电泳显示装置,在与第二像素电极21b对应的像素20b中,能够恰当地显示中间灰度,所以能够显示更高质量的图像。
另外,上述各实施方式的第一像素20a构成为包括存储电路25以及开关电路110,但也可以代替其,而构成为省略开关电路110。在该情况下,使存储电路25的输出端子N2与第一像素电极21a直接连接。由此,能够使用五个晶体管构成第一像素20a。另外,第一像素20a也可以设为具备像素开关用晶体管24、与保持向该像素开关用晶体管24供给的图像信号的保持电容的1T1C型。如果设为这样的结构,则能够降低包含于第一像素20a中的晶体管的数量。另外,对于这样的像素电路,在图19以及图20中也进行说明。
另外,上述实施方式的各晶体管也可以由有机薄膜晶体管构成。由此,还能够例如在塑料基板等可挠性基板上形成第一像素20a。
(第四实施方式)
接下来,对第四实施方式的电泳显示装置进行说明。
另外,第四实施方式与上述第一实施方式相比,第一像素电极21a以及第二像素电极21b的结构不同,其他结构、动作大致相同。因此,在第四实施方式中,对与第一实施方式不同的部分进行详细说明,关于其他结构恰当地省略说明。另外,对与第一实施方式相同的结构部位,附加同一标号。
图15是示出本实施方式的电泳显示装置的概略结构的框图,对应于图1。
电泳显示装置10是有源矩阵方式的电泳显示装置,由排列有多个第一像素20a的显示部3、扫描线驱动电路60、与数据线驱动电路70等构成。
在显示部3中,形成有从扫描线驱动电路60延伸的多根扫描线40(Y1、Y2、...、Ym)与从数据线驱动电路70延伸的多根数据线50(X1、X2、...、Xn)。第一像素20a是与扫描线40和数据线50的交叉部对应地配置的,各第一像素20a与扫描线40以及数据线50分别连接。另外,在电泳显示装置10中,除了第一像素20a以外,还配置有多个第二像素,但在图15中省略。
虽然同样地省略了图示,但在显示部3的周边,除了扫描线驱动电路60、数据线驱动电路70以外,还配置有电源电路、控制器。详细而言,具备与图1同样的结构部位。
另外,在各个第一像素20a中,除了扫描线40、数据线50以外,与图1同样地,从电源电路连接了高电位电源线、低电位电源线、第一控制线、第二控制线。电源电路与实施方式1中的说明同样地,根据控制器的控制,生成应向上述布线分别供给的各种信号,另一方面进行各布线的电连接以及切断(高阻化)。
此处,形成矩阵形状的第一像素20a被配置成其各边相对扫描线40以及数据线50成为大致平行,该点与相对该线具有45度的倾斜的图1的像素配置不同。
在第一像素20a各自中,分别形成有与图2同样的像素电路。详细而言,如图2所示,像素电路由像素开关用晶体管24、锁存电路(存储电路)25、作为电位控制用开关电路的传输门111、112、和第一像素电极21a等构成。
图16是示出第一像素电极以及第二像素电极的配置的俯视图,对应于图3。
在图16中,示出了多个像素、例如三个像素20的结构。详细而言,示出了将元件基板设为俯视时的第一像素电极21a、以及第二像素电极21b的形态。如该图所示,设置有作为与第一像素电极21a对应的浮置电极的第二像素电极21b。
第二像素电极21b是与第一像素电极21a、其他布线、电极一切都不连接而电气浮置(漂置、悬置)的状态的电极。第二像素电极21b设置于在俯视时包围第一像素电极21a的区域中。具体而言,第二像素电极21b设置于沿着俯视形成为矩形形状的第一像素电极21a的轮廓的环状的区域中。在第二像素电极21b与第一像素电极21a间,设置有一定间隔的间隙,以使两者不接触。
即,与第一像素电极21a重叠的区域成为第一像素,与第二像素电极21b重叠的区域成为第二像素。换言之,包围各第一像素而形成有第二像素。在本实施方式中,针对所有第一像素20a的第一像素电极21a设置有第二像素电极21b。因此,在相邻的两个第一像素电极21a间,配置有两个第二像素电极21b的一部分。在图16中,仅图示出了在图中横向上相邻的三个第一像素电极21a,但实际上,对于纵横地排列的第一像素电极21a也成为同样的结构。因此,在第一像素电极21a的相邻的行间、以及列间,配置有第二像素电极21b的一部分。在其他观点中,第二像素电极21b配置于包括沿着行方向相邻的第一像素电极21a间的区域、沿着列方向相邻的第一像素电极21a间的区域的区域中。
图17是电泳显示装置的显示部中的部分剖面图,对应于图4。电泳显示装置10与图4中的说明同样地,构成为在元件基板28与对向基板29间夹持有排列多个微囊80而成的电泳元件23。在显示部3中,在元件基板28的电泳元件23侧排列形成有多个第一像素电极21a以及第二像素电极21b,电泳元件23经由粘接层31与各像素电极粘接。
图18是示出对相邻的第一像素电极施加了电压时的样子的剖面图。在该图中,以相邻的两个第一像素电极21aA、21aB为例子而示出。
如图18所示,例如在向图中左侧的第一像素电极21aA施加了高电平的电压H,向图中右侧的第一像素电极21aB施加了低电平的电压L的情况下,在该像素电极间产生电位差。另一方面,在第一像素电极21aA与第一像素电极21aB间配置有两个第二像素电极21bA、21bB,成为相应地确保了两个第一像素电极间的距离(间隙)的状态。因此,在第一像素电极21aA、21aB间不易产生泄漏电流。
另外,第二像素电极21bA通过施加了高电平的电压H的第一像素电极21aA被感应,而成为接近该高电平的电压H的电位。因此,例如在共用电极22的电压COM为低电平的情况下,在第一像素电极21aA与共用电极22间发生电场,并且在第二像素电极21bA与共用电极22间也发生电场。通过该电场,不仅是在俯视时重叠于第一像素电极21aA上的区域内的电泳元件,而且对于在俯视时重叠于第二像素电极21bA上的区域内的电泳元件也移动。这样,除了设置有第一像素电极21aA的区域以外,在设置有第二像素电极21bA的区域中也可以进行显示。
另外,第二像素电极21bB通过施加了低电平的电压L的第一像素电极21aB被感应,而成为接近该低电平的电压L的电位。因此,例如在共用电极22的电压COM为高电平的情况下,在第一像素电极21aB与共用电极22间发生电场,并且在第二像素电极21bB与共用电极22间也发生电场。通过该电场,不仅是在俯视时重叠于第一像素电极21aB上的区域内的电泳元件,而且对于在俯视时重叠于第二像素电极21bB上的区域内的电泳元件也移动。这样,除了设置有第一像素电极21aB的区域以外,在设置有第二像素电极21bB的区域中也作为像素20的一部分可以进行显示。
即,与实施方式1中的说明同样地,除了第一像素以外,也可以在配置于其周围的第二像素中进行显示。
这样,根据本实施方式,由于在相邻的第一像素电极21a间,设置有与各第一像素电极对应的第二像素电极21b,所以能够相应地增大相邻的第一像素电极21a间的距离(间隙)。通过增大相邻的第一像素电极21a间的距离,能够减小在该像素电极间产生的电位差的影响,能够抑制发生泄漏电流。由此,能够抑制功耗增大。
另外,第二像素电极21b由于通过第一像素电极21a的电位被感应,而自身也发生电位,所以在设置有该第二像素电极21b的区域中也进行显示。由此,与上述各实施方式中的说明同样地,即使在第一像素电极21间,也可以通过第二像素电极21b进行显示。
如本实施方式,在第二像素电极21b设置于在俯视时包围第一像素电极21a的区域中的情况下,在俯视时对于第一像素电极21a的周围的所有方向都可以确保距离。由此,能够更可靠地抑制发生泄漏电流。另外,由于在包围第一像素电极21a的区域中通过第二像素电极21b进行显示,所以能够进行高对比度的显示。
另外,对于如本实施方式(图2)那样设置有存储电路25(锁存电路)的结构,也可以抑制发生泄漏电流,能够抑制功耗增大。特别地在设置有锁存电路25的结构中,由于存在相邻的第一像素电极21a间易于产生较大的电位差的倾向,所以其效果较大。
另外,本实施方式的技术范围不限于上述说明,能够在不脱离本发明的要旨的范围中恰当添加变更。
在上述说明中,构成为在所有第一像素电极21a中设置第二像素电极21b,但不限于此,例如,也可以构成为仅在一部分的第一像素电极21a中设置第二像素电极21b。
图19以及图20是示出不同的形态的像素电路的图。
另外,关于像素电路,也不限于图2的电路结构,而也可以是不同的电路结构。
例如,也可以如图19所示构成为在存储电路25的后级不设置由两个传输门构成的锁存电路。在该结构的情况下,将存储电路25的输出端子N2与第一像素电极21a直接连接。除此以外的结构与图2的电路结构相同。
另外,也可以是如图20所示,代替存储电路25而设置电容元件125的电路结构。在图20中,电容元件125构成为一个端子连接于像素开关用晶体管24与第一像素电极21a间,且另一个端子被接地。换言之,在连接像素开关用晶体管24的漏极端子与第一像素电极21a的布线35上,连接了电容元件125的一个端子。即,图20的像素电路是由一个晶体管与一个电容元件(电容器)构成的所谓的1T1C型的像素电路。
即使是这些电路结构,也可以与图2的电路结构同样地,抑制发生泄漏电流,能够抑制功耗增大。
(电子设备)
接下来,参照图21以及图22,对应用了上述电泳显示装置1的电子设备进行说明。以下,以将上述电泳显示装置应用于电子纸以及电子记事本(笔记本)中的情况为例子。
图21是示出电子纸的结构的立体图。
如图21所示,电子纸1400具备上述实施方式的电泳显示装置1而作为显示部1401。电子纸1400构成为具有可挠性,且具备具有与以往的纸相同的质感以及柔软性的包括可改写的片的主体1402。
图22是示出电子记事本的结构的立体图。
如图22所示,在电子记事本1500中,束集有多个图21中示出的电子纸1400,并夹持于封套1501。封套1501具备例如用于输入从外部装置发送的显示数据的显示数据输入单元(未图示)。由此,能够根据该显示数据,在电子纸被束集的状态下,进行显示内容的变更、更新。
上述电子纸1400以及电子记事本1500由于具备上述实施方式的电泳显示装置1,所以能够显示高质量的图像。
另外,除了上述以外,还能够在手表、便携电话、便携用音频设备等电子设备的显示部中,应用上述实施方式的电泳显示装置1。
本发明不限于上述实施方式,而能够在从权利要求书以及说明书整体读取的发明的要旨或思想中未反应的范围内恰当地变更,伴随这样的变更的电泳显示装置1、具备该电泳显示装置1而成的电子设备、以及该电泳显示装置1的驱动方法也包含于本发明的技术性范围中。
Claims (12)
1.一种电泳显示装置,其特征在于,具有:
第一基板和第二基板;
电泳元件,其配置于上述第一基板和上述第二基板间,并包含电泳微粒;
多个第一像素电极,其形成于上述第一基板的上述电泳元件侧;
第二像素电极,其在上述第一基板的上述电泳元件侧,以电气浮置的状态设置;以及
共用电极,其在上述第二基板的上述电泳元件侧,与上述第一像素电极和第二像素电极对向地设置;
其中,上述第二像素电极配置于包括相邻的上述第一像素电极间的区域的区域中。
2.根据权利要求1所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第二像素电极被设置成俯视时包围上述第一像素电极。
3.根据权利要求1所述的电泳显示装置,其特征在于,具备:
多根扫描线和多根数据线,其在上述第一基板上相互交叉地设置;以及
像素电路,其与上述第一像素电极连接,并用于向上述第一像素电极供给与经由上述数据线供给的图像信号对应的像素电位;
其中,上述第一像素电极在上述第一基板上配置成与上述扫描线和上述数据线的交叉处对应地形成矩阵;
上述第二像素电极配置于包括沿着上述矩阵的行方向相邻的上述第一像素电极间的区域、沿着上述矩阵的列方向相邻的上述第一像素电极间的区域、和在相对上述行方向以及上述列方向倾斜的方向上相邻的上述第一像素电极间的区域中的任意一个的区域中。
4.根据权利要求3所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第二像素电极配置于由2行2列相邻地排列的四个上述第一像素电极包围的区域中。
5.根据权利要求4所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第一以及第二像素电极在上述第一基板上俯视时是相互大致相同的大小。
6.根据权利要求4所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第二像素电极在上述第一基板上俯视时比上述第一像素电极大。
7.根据权利要求4所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第二像素电极在上述第一基板上俯视时比上述第一像素电极小。
8.根据权利要求4~7中的任意一项所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第一以及第二像素电极的各自具有在上述第一基板上俯视时各边相对上述数据线的延伸方向倾斜的四边形形状。
9.根据权利要求4~8中的任意一项所述的电泳显示装置,其特征在于,上述第一以及第二像素电极的至少一个具有在上述第一基板上俯视时圆形的形状。
10.一种电子设备,其特征在于,具备权利要求1~9中的任意一项所述的电泳显示装置。
11.一种电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在第一基板和第二基板间夹持包含电泳微粒的电泳元件而成,其特征在于,
上述电泳显示装置具有:
多根扫描线和多根数据线,其在上述第一基板上相互交叉地设置;
第一像素电极,其在上述第一基板的上述电泳元件侧,配置成与上述扫描线和上述数据线的交叉处对应地形成矩阵;
像素电路,其与上述第一像素电极连接,并用于向上述第一像素电极供给与经由上述数据线供给的图像信号对应的像素电位;
第二像素电极,其在上述第一基板的上述电泳元件侧中的、包括沿着上述矩阵的行方向相邻的上述第一像素电极间的区域、沿着上述矩阵的列方向相邻的上述第一像素电极间的区域、和在相对上述行方向以及上述列方向倾斜的方向上相邻的上述第一像素电极间的区域中的任意一个的区域中,以电气浮置的状态设置;以及
共用电极,其在上述第二基板的上述电泳元件侧,与上述第一像素电极和第二像素电极对向地设置;
上述驱动方法包括:
图像写入步骤,其中在图像写入期间,向上述多个第一像素电极的各自,作为上述像素电位,供给第一电位以及比该第一电位低的第二电位中的某一个电位,并且向上述共用电极,作为共用电位,以规定的周期反复地供给与上述第一电位相同的电位、和与上述第二电位相同的电位;
中间灰度生成步骤,其中在接着上述图像写入期间的中间灰度生成期间,向上述多个第一像素电极的各自,作为上述像素电位,供给上述第一以及第二电位中的某一个电位,并且向上述共用电极,作为上述共用电位,以比上述规定的周期短的周期反复地供给与上述第一电位相同的电位、和与上述第二电位相同的电位,从而在上述第二像素中显示中间灰度;以及
图像保持步骤,其中在接着上述中间灰度生成期间的图像保持期间,设为分别电气切断上述第一像素电极以及上述共用电极的高阻状态。
12.一种电泳显示装置的驱动方法,该电泳显示装置在第一基板和第二基板间夹持包含电泳微粒的电泳元件而成,其特征在于,
上述电泳显示装置具有:
多根扫描线和多根数据线,其在上述第一基板上相互交叉地设置;
第一像素电极,其在上述第一基板的上述电泳元件侧,配置成与上述扫描线和上述数据线的交叉处对应地形成矩阵;
像素电路,其与上述第一像素电极连接,并用于向上述第一像素电极供给与经由上述数据线供给的图像信号对应的像素电位;
第二像素电极,其在上述第一基板的上述电泳元件侧中的、包括沿着上述矩阵的行方向相邻的上述第一像素电极间的区域、沿着上述矩阵的列方向相邻的上述第一像素电极间的区域、和在相对上述行方向以及上述列方向倾斜的方向上相邻的上述第一像素电极间的区域中的任意一个的区域中,以电气浮置的状态设置;以及
共用电极,其在上述第二基板的上述电泳元件侧,与上述第一像素电极和第二像素电极对向地设置;
上述驱动方法包括:
图像写入步骤,其中在图像写入期间,向上述多个第一像素电极的各自,作为上述像素电位,供给第一电位以及比该第一电位低的第二电位中的某一个电位,并且向上述共用电极,作为共用电位,以规定的周期反复地供给与上述第一电位相同的电位、和与上述第二电位相同的电位;
中间灰度生成步骤,其中在接着上述图像写入期间的中间灰度生成期间,向上述多个第一像素电极的各自,作为上述像素电位,供给上述第一以及第二电位中的某一个电位,并且向上述共用电极,作为上述共用电位,以比上述规定的周期短的周期反复地供给比上述第一电位低的第三电位、和比上述第三电位低且比上述第二电位高的第四电位,从而在上述第二像素中显示中间灰度;以及
图像保持步骤,其中在接着上述中间灰度生成期间的图像保持期间,设为分别电气切断上述第一像素电极以及上述共用电极的高阻状态。
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