CN103229096A - 电泳显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于极力地抑制回扫现象的产生来抑制对比度的降低，并且极力地抑制带电粒子的凝聚来抑制显示品质的降低。本发明的电泳显示装置(1)具备：一对基板(6、7)；多个像素电极(9)，其形成于一个基板的基板面；共通电极(10)，其与多个像素电极(9)相对地形成于另一个基板(7)的基板面；液状体(14)，其被密封在一对基板之间，是使颜色和极性不同的两种带电粒子(11、12)分散而形成的；以及控制器(4)，其生成写入脉冲，该写入脉冲用于在像素电极(9)与共通电极(10)之间产生使带电粒子(11、12)移动的电位差，其中，控制器(4)在向像素电极(9)和共通电极(10)施加写入脉冲后，使像素电极(9)与共通电极(10)之间经由电阻(17)连接。

Description

电泳显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及电泳显示装置及其驱动方法，使电场作用于电荷粒子以使视觉识别状态进行可逆地变化。
背景技术
近年来，伴随着信息设备的发展，显示装置的低功耗化、薄型化、柔性化等的要求增加。作为能够与这样的要求对应的显示装置之一具有电泳显示装置。电泳显示装置所具备的显示面板具备：两个基板，至少一个基板透明并隔着隔板相对配置；像素电极，配置于一个基板；共通电极，配置于另一个基板；以及显示液，其是将分别带有正电荷和负电荷并且着色为不同颜色的带电粒子分散在分散介质中而得到的并被填充在基板电极之间。能够使电场作用于显示面板的基板电极之间而得到期望的显示(例如参照专利文献1)。
这样的电泳显示装置通过驱动器来进行驱动。在用于显示数字等的分段驱动方式中使用高耐压的驱动器。在电子书等要求高品质的情况下，对驱动器使用TFT等开关元件。然而，在任意的情况下，大多都在整个规定的期间内施加写入电压后，使像素电极和共通电极短路而成为相同电位。因此，存在以下的问题：产生回扫现象即移动到各电极侧的带电粒子(电泳粒子)伴随着该短路操作被带回显示面板的厚度方向上的中心侧，从而对比度降低，视觉识别性恶化。
因此，提出了一种防止上述回扫现象的电泳显示装置(例如参照专利文献2)。在该电泳显示装置中，在形成于第一基板(元件基板)的像素电极与形成于第二基板(对置基板)的共通电极之间填充电泳分散液，在像素电极或共通电极的电泳分散液侧的表面形成有绝缘覆膜。
另外，也提出了一种以下的光电装置：在写入动作后，不使像素电极和共通电极短路，维持像素电极与共通电极之间的电位差(例如参照专利文献3)。在该光电装置(电泳显示装置)中，在写入动作后，向开关元件施加截止电压进行高阻抗处理，在像素电极与共通电极分别维持使电泳粒子带电的状态。
专利文献1：美国专利第3612758号说明书
专利文献2：日本特开2003-140199号公报
专利文献3：日本特开2004-102054号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献2记载的技术存在以下的问题，即只在具有绝缘覆膜的情况下能够防止回扫现象，但无法防止在没有绝缘覆膜的情况下产生的回扫现象。另一方面，专利文献3记载的技术为了防止回扫现象，在写入后不使像素电极和共通电极短路而维持像素电极与共通电极之间的电位差，因此存在产生带电粒子彼此结合而凝聚从而显示品质降低的问题。
本发明就是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种电泳显示装置及其驱动方法，其能够极力地抑制回扫现象的产生来抑制对比度的降低，并且能够极力地抑制带电粒子的凝聚来抑制显示品质的降低。
用于解决问题的方案
本发明的电泳显示装置的特征在于，具备：一对基板，其隔着隔板相对配置，至少一个基板具有透光性；多个像素电极，其形成于上述一对基板中的一个基板的基板面；一个或多个共通电极，其与上述多个像素电极相对地形成于上述一对基板中的另一个基板的基板面；液状体，其被密封在上述一对基板之间，是使颜色和极性不同的两种带电粒子分散而形成的；以及驱动控制电路，其生成写入脉冲，该写入脉冲用于在上述像素电极与共通电极之间产生使上述带电粒子移动的电位差，其中，上述驱动控制电路在向上述像素电极和上述共通电极施加写入脉冲后，使该像素电极与该共通电极之间经由电阻连接。
根据该结构，在施加写入脉冲后，像素电极与共通电极之间经由电阻连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，从而能够抑制对比度和显示品质的降低。
在上述电泳显示装置中，优选的是上述电阻的电阻值是上述液状体的电阻值的0.5倍～10倍。
在本发明的电泳显示装置的驱动方法中，该电泳显示装置具备：一对基板，其隔着隔板相对配置，至少一个基板具有透光性；多个像素电极，其形成于上述一对基板中的一个基板的基板面；共通电极，其与上述多个像素电极相对地形成于上述一对基板中的另一个基板的基板面；液状体，其被密封在上述一对基板之间，是使颜色和极性不同的两种带电粒子分散而形成的；以及驱动控制电路，其生成写入脉冲，该写入脉冲用于在上述像素电极与共通电极之间产生使上述带电粒子移动的电位差，该电泳显示装置的驱动方法的特征在于，在向上述像素电极和上述共通电极施加写入脉冲后，使该像素电极与该共通电极之间经由电阻连接。
发明的效果
根据本发明，能够极力地抑制回扫现象的产生来抑制对比度的降低，并且能够极力地抑制带电粒子的凝聚来抑制显示品质的降低。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构图。
图2是图1所示的电泳显示装置所具备的驱动系统的电路结构图。
图3是本发明所涉及的电泳显示装置的写入时和写入后的显示部的内部示意图。
图4是比较例所涉及的电泳显示装置的写入时和写入后的显示部的内部示意图。
图5是表示实施例所涉及的施加写入电压后的白色反射率、黑色反射率以及对比度的图。
图6是表示实施例所涉及的施加写入电压后的白色反射率、黑色反射率以及对比度的图。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构图。
图8是表示第二实施方式所涉及的电泳显示装置的像素的电气结构的等价电路图。
图9是第二实施方式所涉及的电泳显示装置的显示部的部分剖视图。
图10是表示第二实施方式所涉及的电泳显示装置的显示的示意图。
图11是第二实施方式所涉及的电泳显示装置的写入时和写入后的显示部的内部示意图。
图12是本发明的第三实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构图。
图13是第三实施方式所涉及的电泳显示装置的写入时和写入后的显示部的内部示意图。
图14是本发明的第四实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构图。
图15是表示第四实施方式所涉及的电泳显示装置的像素的电气结构的等价电路图。
具体实施方式
以下，参照添附附图详细说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构的示意图。图1所示的电泳显示装置1具备显示部2、对显示部2进行驱动的驱动电路(3a、3b)以及控制装置整体的动作的控制器4。由驱动电路3和控制器4构成驱动控制单元。
显示部2构成像素5。显示部2具备元件基板6和对置基板7、以及密封在元件基板6与对置基板7之间的电泳元件8，元件基板6与对置基板7隔着未图示的隔板相对配置。以下，以在对置基板7侧显示图像为前提进行说明。
元件基板6例如是由玻璃、塑料构成的基板。元件基板6并不需要特别高的透光性，但也能够与对置基板7一起使用透光性高的材料。在本实施方式中，由透光性的基板构成元件基板6和对置基板7。此外，在作为显示装置而特别地要求挠性的情况下，也可以使用薄膜状或片状的树脂基板。在元件基板6上，形成有嵌入了数据线“X”等的层叠构造。在该层叠构造的上层侧设置有多个像素电极9。在如本实施方式那样，不将像素电极9侧作为显示面的情况下，能够对像素电极9使用铝、铜等导电材料。
对置基板7例如是由玻璃、塑料等构成的透光性的基板，能够使用聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)等。在对置基板7的与元件基板6相对的面上，与多个像素电极9相对地形成有共通电极10。共通电极10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。
在电泳元件8中，密封有由带正电的黑色粒子11、带负电的白色粒子12以及使这些电泳粒子(黑色粒子11和白色粒子12)分散的分散介质13而形成的电泳显示用液14。作为电泳显示用液14的组成例，对于黑色粒子11列举有炭黑内包丙烯酸聚合物微粒子，对于白色粒子12列举有有机钛酸盐处理二氧化钛粒子，对于分散介质13列举有以正链烷为基础的分散剂和电荷控制剂。在对置基板7与元件基板6之间，具有用于将基板之间的间隙保持为规定值的隔板(省略图示)，在基板的端面设置有用于封堵间隙的封堵材料。
在各个电泳元件8中，在像素电极9与共通电极10之间施加电压使得共通电极10的电位相对变高的情况下，带正电的黑色粒子11被库伦力牵引至像素电极9侧，并且带负电的白色粒子12被库伦力牵引至共通电极10侧。其结果是白色粒子12聚集于显示面侧(即共通电极10侧)，因此于显示部2的显示面显示白色粒子12的颜色(即白色)。相反，在像素电极9与共通电极10之间施加电压使得像素电极9的电位相对变高的情况下，带负电的白色粒子12被库伦力牵引至像素电极9侧，并且带正电的黑色粒子11被库伦力牵引至共通电极10侧。其结果是黑色粒子11聚集于显示面侧，因此于显示部2的显示面显示黑色粒子11的颜色(即黑色)。此外，例如通过将用于白色粒子12、黑色粒子11的颜料替换为红色、绿色、蓝色等颜料，能够显示红色、绿色、蓝色等。
驱动电路3根据从控制器4提供的定时信号(驱动脉冲)对显示部2进行驱动控制。驱动电路3是VFD驱动器或PDP驱动器等高耐压驱动器。该驱动电路3具备对像素电极9进行驱动控制的驱动电路3a、对共通电极10进行驱动控制的驱动电路3b，各驱动电路3a、3b具有CMOS电路(CMOSFET)15和构成短路开关的连接用晶体管16。在本实施方式中，对像素电极9进行驱动控制的驱动电路3a由对每个像素电极9设置的CMOS电路15与连接用晶体管16的组合构成。对共通电极10进行驱动控制的驱动电路3b与一个共通电极10对应，由单个COMS电路15和连接用晶体管16的组合构成。此外，在图1中，只示出对像素电极9进行驱动控制的驱动电路3a的详细的电路结构，但对共通电极10进行驱动控制的驱动电路3b也为相同的结构。图2表示驱动电路3b的具体的电路结构。在图1中，用双点划线示出包含驱动电路3b的驱动系统“A”，但图2表示出驱动系统“A”的具体的电路结构。另外，在本实施方式中，对驱动电路3使用了VFD驱动器或PDP驱动器等高耐压驱动器，但当然也能够使用FET、双极晶体管等开关元件来构成电路，例如也能够使用无触点继电器来构成电路。
在驱动电路3a中，各CMOS电路15的栅极输入端与控制器4的输出连接，各CMOS电路15的漏极输出端与像素电极9连接。各CMOS电路15的PMOS的源极侧经由信号线L1与电源Vpp(例如50V)连接，NMOS的源极侧经由信号线(电位线)L2与电源Vss(例如0V)连接。在写入动作时，从控制器4向栅极输入端提供与向驱动电路3b提供的脉冲不同电平的驱动脉冲。具体地说，当从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端输入“H”电平的脉冲信号时，PMOS侧与电源Vpp导通，从漏极输出端向像素电极9施加写入电压Vpp。在该情况下，进行控制使得像素电极9侧的电位相对地变高，因此，在显示部2的显示面显示该黑色粒子11的颜色。另一方面，当从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端输入“L”电平的脉冲信号时，NMOS侧与电源Vss导通，从漏极输出端向像素电极9施加写入电压Vss。在该情况下，进行控制使得像素电极9侧的电位相对地变低，因此，在显示部2的显示面显示该白色粒子12的颜色。
连接用晶体管16的栅极输入端与控制器4的输出连接、漏极侧经由电阻17与像素电极9的输入连接、源极侧经由信号线L2与电源Vss连接。在写入动作后，从控制器4向栅极输入端提供控制信号，电源Vss经由电阻17与像素电极9连接。
另一方面，在驱动电路3b中，CMOS电路15的栅极输入端与控制器4的输出连接，CMOS电路15的漏极输出端与共通电极10的输入连接。CMOS电路15的PMOS的源极侧经由信号线L1与电源Vpp连接，NMOS的源极侧经由信号线L2与电源Vss连接。在写入动作时，从控制器4向栅极输入端提供与向驱动电路3a提供的驱动脉冲不同电平的驱动脉冲。具体地说，当从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端输入“H”电平的驱动脉冲时，PMOS侧与电源Vpp导通，从漏极输出端向共通电极10施加写入电压Vpp。在该情况下，进行控制使得共通电极10侧的电位相对地变高，因此，在显示部2的显示面显示该白色粒子12的颜色。另一方面，当从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端输入“L”电平的驱动脉冲时，NMOS侧与电源Vss导通，从漏极输出端向共通电极10施加写入电压Vss。在该情况下，进行控制使得共通电极10侧的电位相对地变低，因此，在显示部2的显示面显示该黑色粒子11的颜色。
设置于驱动电路3b的连接用晶体管16的栅极输入端与控制器4的输出连接、漏极侧经由电阻17与共通电极10连接、源极侧经由信号线L2与电源Vss连接。在写入动作后，从控制器4向栅极输入端提供控制信号，电源Vss经由电阻17与共通电极10连接。
控制器4向驱动电路3a和驱动电路3b提供时钟信号、起始脉冲以及驱动脉冲等定时信号，来控制各电路的动作。具体地说，在写入动作时，控制器4使连接用晶体管16成为开路状态，向驱动电路3a和驱动电路3b的CMOS电路15的栅极输入端分别提供“H”或“L”电平的不同脉冲，向像素电极9和共通电极10施加写入电压。另一方面，在写入动作后，控制器4使CMOS电路15成为开路状态，向驱动电路3a和驱动电路3b的连接用晶体管16的栅极输入端分别提供控制信号，使连接用晶体管16导通，使像素电极9和共通电极10分别经由电阻17与电源Vss连接。即，在写入动作后，共通电极10与像素电极9经由电阻17电连接。
在此，基于白色反射率、黑色反射率、对比度以及是否产生凝聚的点，优选的是电阻17的电阻值是与相当于像素5的面积相对应的电泳显示用液(液状体)14的电阻值的0.5倍～10倍，特别地，优选的是2倍～6倍。
接着，使用图3A、图3B说明本实施方式所涉及的电泳显示装置1的写入时和写入后的动作。在此，作为比较例，与写入后不经由电阻而使共通电极和像素电极成为等电位的情况进行比较来说明。图3是本实施方式所涉及的电泳显示装置的写入时和写入后的显示部的内部示意图。图4是比较例所涉及的电泳显示装置的写入时和写入后的显示部的内部示意图。此外，作为写入动作，以在显示部2的显示面侧显示白色粒子的情况为例进行说明。
在本实施方式所涉及的电泳显示装置1中，在向显示部2进行写入时，从控制器4向驱动电路3a的CMOS电路15的栅极输入端提供“L”电平的驱动脉冲，向驱动电路3b的CMOS电路15的栅极输入端提供“H”电平的驱动脉冲。在接收到“H”电平的脉冲信号的驱动电路3b的CMOS电路15中，PMOS侧与电源Vpp导通，向共通电极10施加写入电压Vpp，在接收到“L”电平的脉冲信号的驱动电路3a的CMOS电路15中，NMOS侧与电源Vss导通，向像素电极9施加写入电压Vss。此时，不向驱动电路3a和驱动电路3b的连接用晶体管16提供信号，因此成为开路状态(高阻抗(Hi-I)状态)(图3A)。由此，共通电极10侧的电位相对地变高，因此在显示部2的显示面显示该白色粒子12的颜色。
而且，当向显示部2进行写入结束时，驱动电路3a和驱动电路3b的CMOS电路15成为开路状态(高阻抗状态)，从控制器4分别向驱动电路3a和驱动电路3b的连接用晶体管16的栅极输入端提供用于使连接用晶体管16导通的控制信号。由此，连接用晶体管16导通，因此，电源Vss经由电阻17分别与像素电极9和共通电极10连接(图3B)。这样，在施加写入脉冲后，像素电极9与共通电极10之间经由电阻17连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，能够抑制对比度和显示品质的降低。
另一方面，在比较例所涉及的电泳显示装置的情况下，如图4A所示进行写入后，切断向共通电极10和像素电极9的输出，全部电极不经由电阻而成为等电位(Vss)(图4B)。因而，成为共通电极10和像素电极9短路的状态，产生回扫现象，引起对比度等的显示品质的降低。
如上所述，根据本实施方式，在向共通电极10和像素电极9施加写入脉冲后，像素电极9与共通电极10之间经由电阻17连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，能够抑制对比度和显示品质的降低。
此外，在上述实施方式中，向共通电极10施加电压Vpp并且向像素电极9施加电压Vss，进行用于白色显示的写入，但在施加该写入电压前，也可以施加共通电极10与像素电极9的电位交替反转的摆动脉冲(シェイキングパルス)。另外，也可以连续施加或间歇施加写入电压。另外，在上述实施方式中，以在显示部2的显示面侧整面地显示白色的情况为例进行了说明，但在仅一部分像素电极9进行黑色显示的情况下，也可以向该像素电极9施加电压Vpp，向其它的像素电极9和共通电极10施加电压Vss。
(实施例1)
接着，说明应用了本发明的电泳显示装置1的实施例。图5和图6是表示施加写入电压后的白色反射率、黑色反射率以及对比度的结果的图。图5表示出改变电阻17的电阻值时的白色反射率、黑色反射率、对比度以及重复进行画面切换而带电粒子是否产生凝聚的判断和综合判断的结果。图6表示出在以电极间电位差60V(与电极间电位差50V的标准值进行对比)进行像素驱动后、使电极间短路、开路以及电阻连接的情况下的反射率和对比度。
在本实施例中，使用45mm×52mm的电泳显示装置1，对元件基板6和对置基板7使用PET，对像素电极9和共通电极10使用ITO。在此，将像素电极9只设为一个像素。另外，将像素电极9与共通电极10的间隙设为40μm，将电泳粒子设为白色和黑色。电泳显示液14的体积电阻率大致为1×108Ωm，因此电泳显示液14的电阻值成为1.71MΩ。
在向该电泳显示装置1的像素电极9与共通电极10之间施加电压60V后，以4.7MΩ和2.2MΩ进行连接的情况下，短路和开路的情况下的反射率的差如图6所示那样。如从图6可知的那样，在像素电极9与共通电极10经由电阻17连接的情况下，虽然不能不及开路的情况，但与短路的情况相比，能够得到良好的对比度。此外，电阻17将像素电极9与共通电极10双方分别逐一连接，因此实际的电阻值为9.4MΩ(电泳显示液14的电阻值的5.5倍)和4.4MΩ(电泳显示液14的电阻值的2.5倍)。另外，如图5所示，在开路的情况下，通过重复进行600次左右的画面切换，产生了带电粒子的凝聚，但在经由电阻17进行连接的情况下，即使在重复进行一万次的画面切换后，也显示出良好的对比度。特别地，在为电泳显示液14的电阻值的0.5倍～10倍的电阻17的情况下，对于白色反射率、黑色反射率、对比度以及全部凝聚，都能够得到良好的结果。
此外，一般在向电介体施加直流电压的情况下，电流随着时间而减少，因此，在实际地测定电泳显示液14的体积电阻率时，使用施加电压一分钟后的值(参照电气学会会刊“电介体现象论”第205页)。实际的电泳显示装置中的电压施加时间是数百秒，电介体的吸收电流为过渡状态，但在计算电泳显示装置1的电阻时，示出施加电压1分钟后的值为基准若干倍。
(第二实施方式)
接着，说明本发明的第二实施方式。本发明的第二实施方式所涉及的电泳显示装置与上述的第一实施方式所涉及的电泳显示装置相比，对矩阵状地进行像素配置所得的显示部(像素)进行驱动控制这一点不同。因而，特别只针对不同点进行说明，对同一结构使用同一个符号，省略重复的说明。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构图。图7所示的电泳显示装置20构成为具备：矩阵状地进行像素配置而得到的显示部2；向显示部2提供图像信号的数据线驱动电路21；向显示部2提供扫描信号的扫描线驱动电路22；向显示部2的各像素提供共通电位的共通电位提供电路23；以及控制装置整体的动作的控制器4。由数据线驱动电路21、扫描线驱动电路22、共通电位提供电路23以及控制器4构成驱动控制单元。
经由用户接口部24向电泳显示装置20输入对显示图像的图像操作请求。在图像操作中，包含显示部2上的图像的滚动、图像的放大缩小、高速或以任意速度切换显示页的换页。用户接口部24将用户的图像操作内容转换为图像操作信号而提供至控制器4。
在显示部2中，从数据线驱动电路21铺设出与列方向(X方向)并行延伸的n条数据线X1、…Xn，并且以与这些数据线X1、…Xn交叉的方式从扫描线驱动电路22铺设出与行方向(Y方向)并行延伸的m条扫描线Y1、…Ym。在显示部2中，在数据线(X1、X2、…Xn)与扫描线(Y1、Y2、…Ym)交叉的各交叉部处分别形成有成为像素的像素5。这样，在显示部2以m×n的矩阵状地配置有多个像素5。
数据线驱动电路21根据从控制器4提供的定时信号，向数据线X1、X2、…Xn提供图像信号。图像信号取高电位VH(例如60V)或低电位VL(例如0V)的二值的电位。此外，在本实施方式中，向应该显示白色的像素5提供低电位VL的电位，向应该显示黑色的像素5提供高电位VH的图像信号。
扫描线驱动电路22根据从控制器4提供的定时信号，依次地向扫描线Y1、Y2、…Ym分别提供扫描信号。向成为驱动对象的像素5提供扫描信号。
此外，从共通电位提供电路23经由信号线(共通电位线)L3向构成显示部2的各像素5施加共通电位Vcom。共通电位Vcom可以是固定的电位，例如也可以与写入的色调相应地变化。在本实施方式中，如后所述，向像素5提供与共通电位Vcom相同电位。这例如可以通过将从共通电位提供电路23输出的共通电位Vcom设为与高电位VH或低电位VL相同电位来实现，也可以通过从数据线驱动电路21提供除高电位VH和低电位VL以外的与共通电位Vcom相同的其它电位来实现。
控制器4向数据线驱动电路21、扫描线驱动电路22以及共通电位提供电路23提供驱动脉冲、时钟信号以及起始脉冲等定时信号，来控制各电路的动作。具体地说，控制器4在画面切换前进行驱动控制，使得重复规定次数地向像素5施加相同图像的写入脉冲来进行高对比度显示。另外，控制器4在写入动作后，使数据线驱动电路21成为开路状态，分别向连接用晶体管16的栅极输入端提供控制信号以使连接用晶体管16导通。由此，经由连接用晶体管16，Vcom经由电阻17与像素电极9连接。即，在写入动作后，像素电极9和共通电极10经由电阻17与共通电位Vcom(例如低电位VL)连接。
图8是表示像素5的电气结构的等价电路图。在显示部2中矩阵状地配置的各像素5为相同结构，因此对构成像素5的各部附加共通的符号来说明。
像素5具备像素电极9、共通电极10、电泳元件8、像素开关用晶体管25以及保持电容26。像素开关用晶体管25例如由N型晶体管构成。像素开关用晶体管25的栅极与对应的行扫描线(Y1、Y2、…Ym)电连接。另外，像素开关用晶体管25的源极与对应的列数据线(X1、X2、…Xm)电连接。像素开关用晶体管25的漏极与像素电极9和保持电容26电连接。像素开关用晶体管25在与从扫描线驱动电路22经由对应的行扫描线(Y1、Y2、…Ym)脉冲式地提供的扫描线信号相应的时刻，向像素电极9和保持电容26输出从数据线驱动电路21经由数据线X1、X2、…Xm提供的图像信号。
从数据线驱动电路21经由数据线X1、X2、…Xm和像素开关用晶体管25向像素电极9提供图像信号。像素电极9被配置为隔着电泳元件8与共通电极10彼此相对。另外，像素电极9构成为经由电阻17与连接用晶体管16的漏极连接，连接用晶体管16的源极能够与共通电极10电连接。连接用晶体管16的栅极与控制器4连接，在写入后，从控制器4输入控制信号，像素电极9和共通电极10经由电阻17电连接。共通电极10与提供共通电位Vcom的信号线L3电连接。
保持电容26由隔着电介体膜相对配置的一对电极构成，一个电极与像素电极9和像素开关用晶体管25电连接，另一侧电极与信号线L3电连接。能够通过保持电容26将图像信号维持固定期间。
图9是电泳显示装置20中的显示部2的部分剖视图。显示部2构成为元件基板6和对置基板7隔着隔板(省略图示)相对配置，在基板之间密封有电泳元件8。元件基板6例如是由玻璃、塑料构成的基板。在元件基板6上，形成有嵌入了像素开关用晶体管25、保持电容26、扫描线(Y1、Y2、…Ym中的任意一个)、数据线(X1、X2、…Xn中的任意一个)、数据线X等的层叠构造。在该层叠构造的上层侧矩阵状地设置有多个像素电极9。
接着，说明适合于以上那样构成的电泳显示装置20的驱动方法。为了简化说明，将显示部2设为图10所示的二行二列的四个像素P1～P4的像素配置来进行说明。
如下这样进行基于写入脉冲的驱动。如图10所示，说明以下情况：只将第一行第一列的像素P1设为黑色显示，将其它的像素P2～P4设为白色显示。
首先，施加一个脉冲的黑色显示脉冲。这是通过如下来实现的：如图11A所示，在向信号线L3和数据线X2施加低电位VL、向数据线X1施加高电位VH后，在规定时间内选择扫描线Y1，向信号线L3、数据线X1以及数据线X2施加低电位VL来选择扫描线Y2。扫描线的选择时间例如是0.1m秒左右。
接着，施加一个脉冲的白色显示脉冲。这是通过如下来实现的：如图11B所示，在向信号线L3和数据线X1施加高电位VH、向数据线X2施加低电位VL后，在规定时间内选择扫描线Y1，接着向信号线L3施加高电位VH，向数据线X1和X2施加低电位VL，来在规定时间内选择扫描线Y2。
将这样的逐个脉冲的黑色显示脉冲和白色显示脉冲设为一组，将其重复规定次数(例如30次)，然后使连接用晶体管16导通，经由电阻17和信号线L3将全部像素电极9与共通电极10连接。由此，在施加写入脉冲后，像素电极9与共通电极10之间经由电阻17电连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，能够抑制对比度和显示品质的降低，使高对比度的显示稳定。
(第三实施方式)
图12是表示本发明的第三实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构的示意图。此外，对与图1所示的电泳显示装置的同一部分附加同一个符号，省略重复的说明。第三实施方式所涉及的电泳显示装置100具备显示部2、驱动显示部2的驱动电路300、控制装置整体的动作的控制器4。
驱动电路300根据从控制器4提供的定时信号(驱动脉冲、时钟等)，对显示部2进行驱动控制。驱动电路300能够由VFD驱动器或PDP驱动器等高耐压驱动器构成。然而，当然也能够使用FET、双极晶体管等开关元件来构成驱动电路300，例如也能够使用无触点继电器来构成电路。
该驱动电路300具备：对像素电极9进行驱动控制的驱动电路300a；对共通电极10进行驱动控制的驱动电路300b。对每个像素电极9设置驱动电路300a，对共通电极10设置一个驱动电路300b。
驱动电路300a具有与各像素电极9对应地设置的多个CMOS电路15。CMOS电路15具有以下结构：特性互补地将P沟道MOS FET(以下称为PMOS)和N沟道MOS FET(以下称为NMOS)这样的特性不同的两个场效应晶体管连接。在各CMOS电路15中，PMOS和NMOS的栅极与控制器4的驱动脉冲输出端子连接使得施加成为输入电压的驱动脉冲，PMOS和NMOS的漏极与对应的像素电极9连接。构成CMOS电路15的一对FET中的PMOS的源极经由信号线L1与电源Vpp(例如50V)连接，NMOS的源极经由信号线(电位线)L2与电源Vss(例如0V)连接。
构成驱动电路300a的多个CMOS电路15在向对应像素的写入动作时，从控制器4向CMOS电路15(PMOS和NMOS)的栅极输入端提供与向驱动电路300b提供的脉冲不同电平的驱动脉冲。具体地说，当从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端输入“H”电平的驱动脉冲时，PMOS导通并且NMOS截止，经由PMOS向像素电极9施加电源Vpp。进行控制使得与共通电极10相比，像素电极9侧的电位相对地变高，因此，在显示部2的显示面显示该黑色粒子11的颜色。另一方面，当从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端输入“L”电平的驱动脉冲时，PMOS截止并且NMOS导通，经由NMOS向像素电极9施加电源Vss。如后述那样，与共通电极10相比，像素电极9侧的电位相对地变低，因此，在显示部2的显示面显示该白色粒子12的颜色。
另一方面，与共通电极10连接的驱动电路300b具有CMOS电路15、连接用晶体管16以及电阻17。在驱动电路300b中，CMOS电路15(PMOS和NMOS)的栅极输入端与控制器4的其它的驱动脉冲输出端子连接，使得能够与驱动电路300a不同地施加驱动脉冲。CMOS电路15的漏极与共通电极10连接。另外，在CMOS电路15中，PMOS的源极经由信号线L1与电源Vpp连接，NMOS的源极经由信号线L2与电源Vss连接。
对于驱动电路300b的CMOS电路15，在写入动作时，从控制器4向CMOS电路15的栅极输入端提供与向驱动电路300a提供的驱动脉冲不同电平的驱动脉冲。具体地说，当从控制器4向驱动电路300b的CMOS电路15的栅极输入端输入“H”电平的驱动脉冲时，PMOS导通并且NMOS截止，向共通电极10施加电源Vpp。如后述那样，如果进行控制使得与像素电极9相比，共通电极10侧的电位相对地变高，则在显示部2的显示面显示该白色粒子12的颜色。另一方面，当从控制器4向驱动电路300b的CMOS电路15的栅极输入端输入“L”电平的驱动脉冲时，NMOS导通而PMOS截止，向共通电极10施加电源Vss。如后述那样，如果进行控制使得与像素电极9相比，共通电极10侧的电位相对地变低，则在显示部2的显示面显示该黑色粒子11的颜色。
驱动电路300b的连接用晶体管16的栅极与控制器4的其它的驱动脉冲输出端子连接，使得能够与CMOS电路15不同地施加驱动脉冲。另外，连接用晶体管16的漏极经由电阻17与共通电极10的输入连接，连接用晶体管16的源极经由信号线L2与电源Vss连接。该连接用晶体管16在写入动作后，从控制器4向栅极输入端提供控制信号而该连接用晶体管16导通，电源Vss经由电阻17与共通电极10连接。
控制器4向驱动电路300a和驱动电路300b提供时钟信号、驱动脉冲等定时信号，来控制各电路的动作。具体地说，在写入动作时，控制器4使驱动电路300b的连接用晶体管16成为开路状态，并且向驱动电路300a和驱动电路300b的CMOS电路15的栅极输入端提供电平不同的驱动脉冲(“H”或“L”电平)，向像素电极9和共通电极10施加写入电压。另一方面，在写入动作后，控制器4使驱动电路300a和驱动电路300b的CMOS电路15成为开路状态，并且向驱动电路300b的连接用晶体管16的栅极输入端提供控制信号，使驱动电路300b的连接用晶体管16进行导通动作使得电源Vss经由电阻17与共通电极10连接。即，在写入动作后，进行控制使得共通电极10和像素电极9经由电阻17与相同固定电位(Vss)连接。
在此，基于白色反射率、黑色反射率、对比度、是否产生凝聚的点，优选的是电阻17的电阻值是与相当于像素5的面积相应的电泳显示用液(液状体)14的电阻值的0.5倍～10倍，特别地，优选的是2倍～6倍。
接着，参照图13说明本实施方式所涉及的电泳显示装置100的写入时和写入后的动作。图13是本实施方式所涉及的电泳显示装置100的写入时和写入后的显示部的内部示意图。此外，作为写入动作，以在显示部2的显示面侧显示白色粒子的情况为例进行说明。
在本实施方式所涉及的电泳显示装置100中，在向显示部2的写入时，从控制器4向驱动电路300a的CMOS电路15的栅极输入端提供“H”电平的驱动脉冲，向驱动电路300b的CMOS电路15的栅极输入端提供“L”电平的驱动脉冲。
在像素电极侧，在接收到“L”电平的驱动脉冲的驱动电路300a的CMOS电路15中，PMOS截止并且NMOS导通，经由NMOS向像素电极9施加电源Vss。
另一方面，在共通电极侧，在接收到“H”电平的驱动脉冲的驱动电路300b的CMOS电路15中，PMOS导通并且NMOS截止，经由PMOS向共通电极10施加电源Vpp。此时，不向驱动电路300b的连接用晶体管16提供控制信号，因此成为开路状态(高阻抗(Hi-I)状态)(图13A)。由此，共通电极10侧的电位相对地变高，因此，在显示部2的显示面显示该白色粒子12的颜色。
而且，当向显示部2的写入结束时，驱动电路300a和驱动电路300b的CMOS电路15成为开路状态(高阻抗状态)，从控制器4向驱动电路300b的连接用晶体管16的栅极输入端提供控制信号而驱动电路300b的连接用晶体管16成为导通状态。由此，电源Vss经由连接用晶体管16和电阻17与共通电极10连接，成为与施加有电压Vss的像素电极9相同的电位(图13B)。这样，在施加写入脉冲后，像素电极9与共通电极10之间经由电阻17连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，能够抑制对比度和显示品质的降低。
如上所述，根据本实施方式，在向共通电极10和像素电极9施加写入脉冲后，像素电极9与共通电极10之间经由电阻17连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，能够抑制对比度和显示品质的降低。
此外，在上述实施方式中，向共通电极10施加电压Vpp并且向像素电极9施加电压Vss而进行写入动作，但在施加该写入电压前，也可以施加共通电极10和像素电极9的电位交替反转的摆动脉冲。另外，也可以连续施加或间歇地施加写入电压。另外，在上述实施方式中，以于显示部2的显示面侧整面地显示白色的情况为例进行了说明，但在仅一部分像素电极9进行黑色显示的情况下，也可以向该像素电极9施加电压Vpp，向其它的像素电极9和共通电极10施加电压Vss。
(实施例2)
使用第三实施方式所涉及的电泳显示装置100，实施了施加写入电压后的白色反射率、黑色反射率以及对比度的评价实验。改变电阻17的电阻值时的白色反射率、黑色反射率、对比度以及重复进行画面切换而导致带电粒子是否产生凝聚的判断和综合判断的结果与图5和图6所示相同。
(第四实施方式)
接着，说明本发明的第四实施方式。本发明的第四实施方式所涉及的电泳显示装置与上述的第三实施方式所涉及的电泳显示装置相比，在对矩阵状地进行像素配置所得的显示部(像素)进行驱动控制这一点不同。因而，特别地只说明不同点，对同一结构使用同一个符号，省略重复的说明。
图14是本发明的第四实施方式所涉及的电泳显示装置的整体结构图。图14所示的电泳显示装置500构成为具备：矩阵状地进行像素配置而得到的显示部2；向显示部2提供图像信号的数据线驱动电路21；向显示部2提供扫描信号的扫描线驱动电路22；向显示部2的各像素提供共通电位的共通电位提供电路400；以及控制装置整体的动作的控制器4。由数据线驱动电路21、扫描线驱动电路22、共通电位提供电路400以及控制器4构成驱动控制单元。共通电位提供电路400与包含驱动电路300b和电阻17的驱动系统“A”(参照图2)同样地构成。
经由用户接口部24向电泳显示装置500输入对显示图像的图像操作请求。在图像操作中，包含显示部2上的图像的滚动、图像的放大缩小、高速或以任意速度切换显示页的换页。用户接口部24将用户的图像操作内容转换为图像操作信号而提供至控制器4。
在显示部2中，从数据线驱动电路21铺设出与列方向(X方向)并行延伸的n条数据线X1、…Xn，并且以与这些数据线X1、…Xn交叉的方式从扫描线驱动电路22铺设出与行方向(Y方向)并行延伸的m条扫描线Y1、…Ym。在显示部2中，在数据线(X1、X2、…Xn)与扫描线(Y1、Y2、…Ym)交叉的各交叉部处分别形成有成为像素的像素5。这样，在显示部2以m×n的矩阵状配置有多个像素5。
数据线驱动电路21根据从控制器4提供的定时信号，向数据线X1、X2、…Xn提供图像信号。图像信号取高电位VH(例如60V)或低电位VL(例如0V)的二值的电位。此外，在本实施方式中，向应该显示白色的像素5提供低电位VL的电位，向应该显示黑色的像素5提供高电位VH的图像信号。
扫描线驱动电路22根据从控制器4提供的定时信号，依次地向扫描线Y1、Y2、…Ym分别提供扫描信号。向成为驱动对象的像素5提供扫描信号。
此外，从共通电位提供电路400经由信号线(共通电位线)L3向构成显示部2的各像素5施加共通电位Vcom。共通电位Vcom相当于在写入时向共通电极10施加的电源Vss或Vpp。共通电位Vcom可以是固定的电位，例如也可以与写入的色调相应地变化。在本实施方式中，如后所述，向像素5提供与共通电位Vcom相同电位。这例如可以通过将从共通电位提供电路400输出的共通电位Vcom设为与高电位VH(Vpp)或低电位VL(Vss)相同电位来实现，也可以通过从数据线驱动电路21提供除高电位VH和低电位VL以外的与共通电位Vcom相同的其它电位来实现。
控制器4向数据线驱动电路21、扫描线驱动电路22以及共通电位提供电路400提供时钟信号、驱动脉冲等定时信号，来控制各电路的动作。具体地说，控制器4在画面切换前，进行驱动控制，使得重复规定次数地向像素5施加相同图像的写入脉冲(驱动脉冲)来进行高对比度显示。另外，控制器4在写入动作后，使数据线驱动电路21成为开路状态，向连接用晶体管16的栅极输入端提供控制信号而使该连接用晶体管16导通，经由连接用晶体管16和电阻17将共通电位线L3与像素电极9连接。即，在写入动作后，像素电极9与共通电极10经由电阻17连接。
图15是表示像素5的电气结构的等价电路图。在显示部2中矩阵状地配置的各像素5是相同结构，因此对构成像素5的各部附加共通的符号来说明。
像素5具备像素电极9、共通电极10、电泳元件8、像素开关用晶体管25以及保持电容26。像素开关用晶体管25例如由N型晶体管构成。像素开关用晶体管25的栅极与对应的行扫描线(Y1、Y2、…Ym)电连接。另外，像素开关用晶体管25的源极与对应的列数据线(X1、X2、…Xm)电连接。像素开关用晶体管25的漏极与像素电极9和保持电容26电连接。像素开关用晶体管25在从扫描线驱动电路22经由对应的行扫描线(Y1、Y2、…Ym)脉冲式地提供的扫描线信号所对应的时刻，向像素电极9和保持电容26输出从数据线驱动电路21经由数据线X1、X2、…Xm提供的图像信号。
从数据线驱动电路21经由数据线X1、X2、…Xm和像素开关用晶体管25向像素电极9提供图像信号。像素电极9被配置为隔着电泳元件8与共通电极10彼此相对。
共通电极10与提供共通电位Vcom的信号线L3电连接。如上所述，共通电位提供电路400具有与图2所示的驱动电路300b相同结构，作为共通电位Vcom向信号线L3施加高电位VH(Vpp)或低电位VL(Vss)。
保持电容26由隔着电介体膜相对配置的一对电极构成，一个电极与像素电极9和像素开关用晶体管25电连接，另一个电极与信号线L3电连接。能够通过保持电容26将图像信号维持固定期间。显示部2的剖面构造是与图9所示的显示部相同构造。
说明以上那样构成的电泳显示装置500的优选的驱动方法。假设为图10所示的两行两列的四个像素P1～P4的像素配置进行说明。
如下这样进行基于写入脉冲的驱动。如图10所示，说明只将第一行第一列的像素P1设为黑色显示，将其它的像素P2～P4设为白色显示的情况。
首先，施加一个脉冲的黑色显示脉冲。这是通过如下来实现的：如图11A所示，在向信号线L3和数据线X2施加低电位VL、向数据线X1施加高电位VH后，在规定时间内选择扫描线Y1，向信号线L3、数据线X1以及数据线X2施加低电位VL来选择扫描线Y2。扫描线的选择时间例如是0.1m秒左右。
接着，施加一个脉冲的白色显示脉冲。这是通过如下来实现的：如图11B所示，在向信号线L3和数据线X1施加高电位VH、向数据线X2施加低电位VL后，在规定时间内选择扫描线Y1，接着向信号线L3施加高电位VH，向数据线X1和X2施加低电位VL，来在规定时间内选择扫描线Y2。
将这样的逐个脉冲的黑色显示脉冲和白色显示脉冲设为一组，将其重复规定次数(例如30次)，然后使共通电位提供电路400的连接用晶体管16导通，经由电阻17和信号线L3将全部共通电极10与共通电位Vcom连接。此时，向各像素电极9施加与共通电位Vcom相同电位的高电位VH或低电位VL。由此，在施加写入脉冲后，像素电极9与共通电极10之间经由电阻17电连接，因此，能够极力地抑制回扫现象的产生和带电粒子的凝聚，能够抑制对比度和显示品质的降低，使高对比度的显示稳定。
此外，在本实施方式中，通过被称为最终同时摆动(所詮コモン振り)的方法施加电压，但当然也可以是使信号线L3成为共通电位Vcom而使数据线相对地产生电位差的方法。
本申请基于2010年7月14日申请的专利2010-159907、2011年7月6日申请的专利2011-150321。在此包含其全部内容。

Claims (7)

1.一种电泳显示装置，其特征在于，具备：
一对基板，其隔着隔板相对配置，至少一个基板具有透光性；
多个像素电极，其形成于上述一对基板中的一个基板的基板面；
一个或多个共通电极，其与上述多个像素电极相对地形成于上述一对基板中的另一个基板的基板面；
液状体，其被密封在上述一对基板之间，是使颜色和极性不同的两种带电粒子分散而形成的；以及
驱动控制电路，其生成写入脉冲，该写入脉冲用于在上述像素电极与共通电极之间产生使上述带电粒子移动的电位差，
其中，上述驱动控制电路在向上述像素电极和上述共通电极施加写入脉冲后，使该像素电极与该共通电极之间经由电阻连接。
2.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，
上述电阻的电阻值是上述液状体的电阻值的0.5倍～10倍。
3.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，
上述驱动控制电路具备：
控制器，其向上述像素电极和上述共通电极提供不同电压水平的驱动脉冲；
第一驱动电路，针对每个上述像素电极设置该第一驱动电路；
第二驱动电路，对一个或多个上述共通电极设置一个该第二驱动电路；以及
多个上述电阻，对各上述像素电极和上述共通电极分别设置上述电阻，
其中，在写入时，经由上述第一驱动电路和上述第二驱动电路将上述像素电极和上述共通电极分别连接至不同电位的电压源，
在写入后，上述第一驱动电路和上述第二驱动电路经由上述电阻将各上述像素电极和上述共通电极连接至同一电压源。
4.根据权利要求3所述的电泳显示装置，其特征在于，
上述第一驱动电路具有：
第一CMOS电路，其栅极与上述控制器的输出驱动脉冲的第一端子连接，漏极与对应的像素电极连接，一个源极与第一电压源连接，另一个源极与第二电压源连接；以及
第一开关，其一个端部与将一端与上述像素电极连接的电阻的另一端连接，另一个端部与上述第一电压源或第二电压源连接，接通和断开用的控制端子与上述控制器连接，
上述第二驱动电路具有：
第二CMOS电路，其栅极与上述控制器的输出驱动脉冲的第二端子连接，漏极与对应的共通电极连接，一个源极与第一电压源连接，另一个源极与第二电压源连接；以及
第二开关，其一个端部与将一端与上述共通电极连接的电阻的另一端连接，另一个端部与上述第一电压源或第二电压源连接，接通和断开用的控制端子与上述控制器连接。
5.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，
上述驱动控制电路具备：
控制器，其向上述像素电极和上述共通电极提供不同电压水平的驱动脉冲；
第一驱动电路，对每个上述像素电极设置该第一驱动电路；
第二驱动电路，对上述共通电极设置该第二驱动电路；以及
对上述共通电极设置的上述电阻，
其中，在写入时，经由上述第一驱动电路和第二驱动电路将上述像素电极和上述共通电极分别连接至不同电位的电压源，
在写入后，上述第二驱动电路经由上述电阻将上述共通电极和上述像素电极连接至同一电压源。
6.根据权利要求5所述的电泳显示装置，其特征在于，
上述第一驱动电路针对每个像素电极具有第一CMOS电路，该第一CMOS电路的栅极与上述控制器的输出驱动脉冲的第一端子连接，漏极与对应的像素电极连接，一个源极与第一电压源连接，另一个源极与第二电压源连接，
上述第二驱动电路具有：
第二CMOS电路，其栅极与上述控制器的输出驱动脉冲的第二端子连接，漏极与对应的共通电极连接，一个源极与第一电压源连接，另一个源极与第二电压源连接；以及
第二开关，其一个端部与将一端与上述共通电极连接的上述电阻的另一端连接，另一个端部与上述第二电压源连接，接通和断开用的控制端子与上述控制器连接。
7.一种电泳显示装置的驱动方法，该电泳显示装置具备：
一对基板，其隔着隔板相对配置，至少一个基板具有透光性；
多个像素电极，其形成于上述一对基板中的一个基板的基板面；
共通电极，其与上述多个像素电极相对地形成于上述一对基板中的另一个基板的基板面；
液状体，其被密封在上述一对基板之间，是使颜色和极性不同的两种带电粒子分散而形成的；以及
驱动控制电路，其生成写入脉冲，该写入脉冲用于在上述像素电极与共通电极之间产生使上述带电粒子移动的电位差，该电泳显示装置的驱动方法的特征在于，
在向上述像素电极和上述共通电极施加写入脉冲后，使该像素电极与该共通电极之间经由电阻连接。
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