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HINTERGRUND
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Gebiet der Offenbarung
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Diese Offenbarung betrifft eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung (Elektrophorese-Display-Vorrichtung), die in der Lage ist, einen Sensorfehler zu verhindern und den Energieverbrauch zu verringern.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In letzter Zeit sind Anzeigevorrichtungen, die Zeitungen und Zeitschriften anzeigen können, intensiv erforscht worden. Unter den Anzeigevorrichtungen, die für Zeitungen oder Zeitschriften verwendet werden, befinden sich Elektrophorese-Anzeigevorrichtungen. Eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung steuert elektrisierte (oder aufgeladene) Korpuskel an und zeigt dann ein Bild an. Mit anderen Worten zeigt die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung ein Bild mittels Elektrophorese an.
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Kürzlich ist eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung, die mit einem Sensor vereinigt ist, vorgeschlagen worden, wie in 1 und 2 gezeigt ist. 1 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt, und 2 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur einer Elektrophorese Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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Wie in 1 gezeigt, weist die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung Gate-Leitungen 101 und Datenleitungen 103 auf, die so auf einem Dünnschichttransistor-Array-Substrat (Thin-Film-Transistor-Array-Substrat) angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig kreuzen. Die Gate-Leitungen 101 und die Datenleitungen 103, die sich gegenseitig kreuzen, definieren Pixelbereiche. Jeder Pixelbereich weist einen Dünnschichttransistor (Thin-Film-Transistor) 112, einen Sensor 114 und einen Ausgangstransistor (Output-Transistor) 116 auf.
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Der Dünnschichttransistor 112 ist mit einer zugehörigen Gate-Leitung 101, einer zugehörigen Datenleitung 103 und einer zugehörigen Pixelelektrode verbunden. Ein solcher Dünnschichttransistor 112 wird mittels eines Gate-Signals aktiviert, das mittels der zugehörigen Gate-Leitung 101 angelegt wird. Er versorgt dann die zugehörige Pixelelektrode mit einer Datenspannung, die mittels der zugehörigen Datenleitung 103 angelegt wird.
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Die Pixelelektrode überlappt eine vorherige Gate-Leitung, so dass ein Speicherkondensator Cst gebildet wird. Infolge eines Signals bildet eine Tintenlage einer Tintenschicht bzw. eines Tintenfilms einen Elektrophorese-Kondensator (elektrophoretischen Kondensator) Cep. Die Datenspannung, die an die Pixelelektrode angelegt wird, wird in den Speicherkondensator Cst hineingeladen.
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Der Sensor 114 ist mit einer Aus-Spannung-Leitung (Off-Spannung-Leitung) 105 und einer Spannungsversorgungsleitung 107 verbunden. Die Aus-Spannung-Leitung 105 empfängt immer (ständig) eine Versorgungsspannung. Der Sensor 114 wird so gesteuert, dass er ein Sensorsignal mit einem festen Pegel erzeugt.
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Der Ausgangstransistor 116 ist mit einer zugehörigen Ausgangssteuerleitung 109, einer zugehörigen Ausleseleitung 110 und dem zugehörigen Sensor 114 verbunden. Die Ausgangssteuerleitung 109 empfängt immer (ständig) ein Ausgangssteuersignal. Entsprechend ist der Ausgangstransistor 116 durch das Ausgangsteuersignal eingeschaltet (aktiviert). Er legt dann das Sensorsignal von dem entsprechenden Sensor 114 an die entsprechende Ausleseleitung 110 an.
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Ein Sensorsignal-Kondensator C ist zwischen einer Gate-Elektrode und einer Drain-Elektrode des Sensors 114 bereitgestellt. Der Sensorsignal-Kondensator C wird mit dem in dem Sensor 114 erzeugten Sensorsignal aufgeladen.
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Bezug nehmend auf 2 weist die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik ein Dünnschichttransistor-Array-Substrat 120 und eine Tintenschicht (einen Tintenfilm) 130 auf. Das Dünnschichttransistor-Array-Substrat 120 weist Dünnschichttransistoren 112, Pixelelektroden 124, Sensoren 114 und Ausgangstransistoren 116 auf, die auf einem Substrat 122 angeordnet sind. Die Tintenschicht 130 weist eine gemeinsame Elektrode 134 auf, die auf einer Basisschicht 132 ausgebildet ist, sowie die Tintenlage 136, die auf der gemeinsamen Elektrode 134 ausgebildet ist.
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Die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik mit der oben beschriebenen Konfiguration erzwingt, dass das Sensorsignal mit dem festen Pegel, das in dem Sensor 114 erzeugt wird, standig durch den Ausgangstransistor 116 ausgegeben wird. Falls die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung von einem Finger eines Menschen berührt wird, hält der Finger das Licht davon ab, in einen Teilbereich der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung einzutreten. Auf diese Weise wird das Sensorsignal, das in dem Sensor 114 erzeugt wird, verandert. Das veränderte Sensorsignal wird durch den Ausgangstransistor 116 ausgegeben. Entsprechend überwacht ein Detektor (nicht gezeigt), der mit der Ausleseleitung 110 verbunden ist, die Variation des Sensorsignals, wenn die Vorrichtung berührt wird oder nicht berührt wird. Dieser Detektor ermittelt dann, ab die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung berührt wird oder nicht.
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Die Anzeigevorrichtung des Standes der Technik erkennt jedoch fälschlicherweise eine Berührung, wenn Licht, das auf den Sensor 114 einfällt, abgeschirmt wird, der Sensor tatsächlich jedoch nicht berührt wird. Genauer gesagt, selbst wenn sich ein menschlicher Finger lediglich über der Tintenschicht 130 befindet, diese aber nicht berührt, wird verhindert, dass Licht in den Sensor 114 eintritt, wodurch ein Fehler erzeugt wird, was dazu führt, dass der Detektor fälschlicherweise die Berührung eines menschlichen Fingers erkennt. Mit anderen Worten, wann immer Licht durch irgendein Objekt (nicht lediglich durch einen menschlichen Finger) abgeschirmt wird, erkennt die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung des Standes der Technik eine Berührung, unabhängig davon, ob die Vorrichtung tatsächlich berührt wird oder nicht.
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Zusatzlich dazu legt die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik, wenn die Berührungsfunktion nicht verwendet wird, das Ausgangssteuersignal ständig an die Gate-Elektrode des Ausgangstransistors 116 an. Entsprechend ist der Verbrauch an elektrischer Leistung in der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik erhöht.
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Hinsichtlich des Standes der Technik wird ferner auf die
US 2005/0266590 A1 verwiesen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Ausführungsform weist eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung (Elektrophorese-Display-Vorrichtung) auf: ein Dünnschichttransistor-Array-Substrat (Thin-Film-Transistor-Array-Substrat) mit einem Sensor, der eingerichtet ist, ein Sensorsignal zu erzeugen, und einem Ausgangstransistor (Output-Transistor), der so eingerichtet ist, dass er mit dem Sensor verbunden ist und die Ausgabe des Sensorsignals steuert; eine Tintenschicht (ink film) mit einer gemeinsamen Elektrode und einer Tintenlage (ink layer), die aufeinander folgend (sequentiell) auf einer Erste-Seite-Oberfläche einer Basisschicht (eines Basisfilms) ausgebildet sind, und einer Floating-Elektrode (anders ausgedrückt, einer floatenden oder potentialfreien Elektrode), die auf einer Zweite-Seite-Oberfläche der Basisschicht ausgebildet ist; einen Controller, der eingerichtet ist, einen Berührungsstrom zu erkennen und ein Berührungssteuersignal mit einem hohen Pegel zu erzeugen; und einen Ausgangssteuersignalgenerator, der eingerichtet ist, auf das Berührungssteuersignal zu reagieren und ein Ausgangssteuersignal mit einem hohen Pegel zu erzeugen, wobei der Ausgangstransistor durch das Ausgangssteuersignal eingeschaltet wird, wobei der Ausgangstransistor das Sensorsignal ausgibt, wenn der Berührungsstrom auf der Floating-Elektrode erzeugt wird.
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Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile sind oder werden offenkundig für jemanden, der mit dem Fachgebiet vertraut ist, bei Betrachtung der folgenden Figuren und der ausführlichen Beschreibung. Es ist beabsichtigt, dass alle solchen Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile innerhalb dieser Beschreibung eingeschlossen sind, innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen und durch die nachfolgenden Ansprüche geschützt werden. Nichts in diesem Abschnitt sollte als Beschränkung dieser Ansprüche aufgefasst werden. Weitere Aspekte und Vorteile werden weiter unten im Zusammenhang mit den Ausführungsformen diskutiert. Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende ausfuhrliche Beschreibung der vorliegenden Offenbarung beispielhaft und erläuternd sind und dazu gedacht sind, eine weitergehende Erklärung der beanspruchten Offenbarung bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die begleitenden Zeichnungen, welche eingeschlossen sind, um ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen bereitzustellen, und eingefügt sind in und einen Teil bilden dieser Anmeldung, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Offenbarung zu erklären. Für die Zeichnungen gilt:
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1 ist ein Schaltkreisdiagramm, das eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt;
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2 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur einer Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt;
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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4 ist eine Querschnittsansicht, die die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung der 3 zeigt; und
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5 ist ein Wellenformdiagramm, das Signale zum Steuern der Ausgabe eines Sensorsignals in der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung der 3 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden wird ausführlich Bezug genommen auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Ausführungsformen, die hiernach eingeführt werden, sind als Beispiele bereitgestellt, um der durchschnittlich mit der Technik vertrauten Person deren Wesen zu vermitteln. Deshalb ist es möglich, dass die Ausführungsformen in einer anderen Form verkörpert werden, so dass sie nicht auf die Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, beschränkt sind. Außerdem ist es möglich, dass die Größe und die Dicke der Vorrichtung in den Zeichnungen übertrieben dargestellt sind zum Zwecke der Einfachheit. Wo immer möglich, werden innerhalb dieser Offenbarung einschließlich der Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 4 ist eine Querschnittsansicht, die die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung der 3 zeigt. Unter Bezugnahme auf 3 weist eine Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Elektrophorese-Anzeigepanel (Elektrophorese-Display-Panel) 10, einen Gate-Treiber 30, einen Datentreiber 35, einen Gemeinsame-Spannung-Generator 40, einen Controller (Steuereinrichtung) 50 und einen Ausgangssteuersignalgenerator 55 auf.
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Das Elektrophorese-Anzeigepanel 10 weist eine Mehrzahl von Gate-Leitungen 11 und eine Mehrzahl von Datenleitungen 13 auf, die so angeordnet sind, dass sie einander kreuzen. Die Gate-Leitungen 11 und die Datenleitungen 13, die sich gegenseitig kreuzen, können Pixelbereiche P definieren. Zusätzlich zu den Gate-Leitungen 11 und den Datenleitungen 13 ist eine Mehrzahl von Leitungen 15, 17, 19 und 20 in dem Pixelbereich P angeordnet. Genauer gesagt können eine Aus-Spannung-Leitung (Off-Spannung-Leitung) 15 und eine Ausgangssteuerleitung 19 parallel zu der Gate-Leitung 11 angeordnet sein. Eine Energieversorgungsleitung 17 und eine Ausleseleitung 20 können parallel zu der Datenleitung 13 angeordnet sein. Ferner können ein Dünnschichttransistor 21, ein Speicherkondensator Cst, ein Elektrophorese-Kondensator (auch bezeichnet als elektrophoretischer Kondensator) Cep, ein Sensor 23, ein Sensorsignal-Kondensator C und ein Ausgangstransistor 25 in dem Pixelbereich P angeordnet sein.
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Der Dünnschichttransistor 21 ist mit einer Gate-Leitung 11 und einer Datenleitung 13 verbunden. Der Dünnschichttransistor 21 kann auch mit einer Pixelelektrode 64 verbunden sein. Die Pixelelektrode kann eine vorhergehende Gate-Leitung 11 überlappen, um den Speicherkondensator Cst zu bilden. Der Dünnschichttransistor 21 wird aktiviert (oder eingeschaltet) durch ein Gate-Signal Vg, das mittels der Gate-Leitung 11 angelegt wird. Der aktivierte Dünnschichttransistor 21 ermöglicht dann, dass eine Datenspannung Vd von der Datenleitung 13 durch ihn an die Pixelelektrode 64 angelegt wird. Die an die Pixelelektrode 64 angelegte Datenspannung Vd kann in den Speicherkondensator Cst geladen werden.
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Der Sensor 23 ist mit der Aus-Spannung-Leitung 15 und der Energieversorgungsleitung 17 verbunden. Der Ausgangstransistor 25 ist mit der Ausgangssteuerleitung 19 und der Ausleseleitung 20 verbunden. Der Sensorsignal-Kondensator C kann zwischen einer Gate-Elektrode und einer Drain-Elektrode des Sensors 23 ausgebildet sein. Der Sensor 23 kann mittels einer Aus-Spannung, die an die Aus-Spannung-Leitung 15 angelegt wird, und einer Versorgungsspannung, die an die Versorgungsspannungsleitung 17 angelegt wird, aktiviert werden. Dies kann dann ein Sensorsignal erzeugen. Das Sensorsignal kann einen Treiberstrom (Ansteuerstrom) aufweisen, der von der Versorgungsspannung herrührt, sowie einen Lichtstrom, der durch externes Licht induziert (hervorgerufen) wird.
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Wenn ein menschlicher Finger das Elektrophorese-Anzeigepanel 10 berührt, hält er Licht davon ab, in den Sensor 23 einzutreten (mit anderen Worten wird das Licht abgeschirmt). Zu diesem Zeitpunkt weist das Sensorsignal nur den Treiberstrom, der von der Versorgungsspannung herrührt, auf. Mit anderen Worten weist bei einer Berührung das Sensorsignal einen anderen Pegel (Level) auf als das Signal, wenn keine Berührung erfolgt. Dementsprechend kann das Vorliegen einer Berührung oder keiner Berührung erkannt werden durch unterschiedliche Pegel des Sensorsignals. Ein solches Sensorsignal, das in dem Sensor 23 erzeugt wird, kann in den Sensorsignal-Kondensator C geladen werden. Das in den Sensorsignal-Kondensator C geladene Sensorsignal kann an die Ausleseleitung 20 ausgegeben werden, wenn der Ausgangstransistor 25 durch ein Ausgangssteuersignal Vgo, das an die Ausgangssteuerleitung 19 angelegt wird, eingeschaltet wird.
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Die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht, dass während eines Normalzustandes (bzw. in einem Normalmodus), d. h. während eines Zustandes, bei dem keine Berührung erfolgt, kein Signal an die Ausgangssteuerleitung 19 angelegt wird. Somit kann der Ausgangstransistor 25 während des Normalzustandes ausgeschaltet bleiben.
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Gleichermaßen ist es möglich, dass die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform erzwingt, dass das Ausgangssteuersignal Vgo mit hohem Pegel im Wesentlichen nur dann, wenn eine Berührung erfolgt, an die Ausgangssteuerleitung 19 angelegt wird. Dann kann der Ausgangstransistor 25 durch das Hochpegel-Ausgangssteuersignal Vgo eingeschaltet werden, um das in dem Sensor 23 erzeugte Sensorsignal auszugeben.
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Die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung kann den Elektrophorese-Kondensator Cep aufweisen, der ausgebildet ist in einer Tintenlage 76 zwischen der Pixelelektrode 64 auf einem Dünnschichttransistor-Array-Substrat 60 und einer gemeinsamen Elektrode 74 einer Tintenschicht 70, wie in 4 gezeigt ist. Außerdem kann die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung einen Berührungskondensator Ct aufweisen, der so eingerichtet ist, dass er zu dem Elektrophorese-Kondensator Cep in Serie schaltbar ist. Der Berührungskondensator Ct kann einen Berührungsstrom It nur dann erzeugen, wenn er tatsächlich durch einen menschlichen Finger berührt wird. Mit anderen Worten wird der Berührungsstrom It bei einer tatsächlichen Berührung erzeugt, aber wird sonst (oder bei einer unbedeutenden oder geringfügigen Berührung) nicht erzeugt, wie in 5 gezeigt ist.
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Der Controller 50 überwacht, ob der Berührungsstrom It erzeugt wird oder nicht. Wenn der Berührungsstrom It erzeugt wird, erzeugt der Controller 50 ein Berührungssteuersignal St, das einen Puls mit einem hohen Pegel bzw. Level (Hochpegelpuls) aufweist.
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Der Ausgangssteuersignalgenerator 55 reagiert auf das Berührungssteuersignal St und erzeugt das Ausgangssteuersignal Vgo mit hohem Pegel. Dieses Signal wird wiederum an die Ausgangssteuerleitung 19 angelegt. Dann wird der Ausgangstransistor 25 durch das Hochpegelausgangssteuersignal Vgo eingeschaltet, um das Sensorsignal von dem Sensor 23 an die Ausleseleitung 20 auszugeben.
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Auf diese Weise gibt die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein Sensorsignal nur bei einer tatsächlichen (oder kräftigen) Berührung aus und erzeugt ansonsten kein das Sensorsignal. Entsprechend kann ein Fehler des Sensorsignals verhindert werden.
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Der Gate-Treiber 30 erzeugt ein Gate-Signal Vg, das an die Gate-Leitung 11 angelegt wird. Der Datentreiber 35 erzeugt eine Datenspannung Vd, die an die Datenleitung 13 angelegt wird. Der Gemeinsame-Spannung-Generator 40 erzeugt eine gemeinsame Spannung Vcom, die an die gemeinsame Elektrode 74 der Tintenschicht 70 angelegt wird.
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Somit wird der Dünnschichttransistor 21 eingeschaltet, wenn das Gate-Signal Vg an die Gate-Leitung 11 angelegt wird. Dieser überträgt dann die Datenspannung, die an die Datenleitung 13 angelegt wird, hin zu der Pixelelektrode 64. Andererseits wird die gemeinsame Spannung Vcom an die gemeinsame Elektrode 74 der Tintenschicht 70 angelegt. Entsprechend bewegen sich weiße Partikel und schwarze Partikel, die in die Tintenlage 76 der Tintenschicht 70 injiziert (eingebracht) sind, hin zu der Pixelelektrode 64 oder der gemeinsamen Elektrode 74. Dies geschieht mittels der Datenspannung Vd und der gemeinsamen Spannung Vcom, welche an die Pixelelektrode 64 und an die gemeinsame Elektrode 74 angelegt werden. Als Resultat davon wird eine Anzeige von weißer oder schwarzer Farbe erhalten.
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Die gemeinsame Spannung Vcom kann eine Gleichstromspannung sein, die einen festgelegten Pegel (Level) beibehält. Im Gegensatz dazu kann die Datenspannung Vd, bezogen auf die gemeinsame Spannung Vcom, von Frame (Einzelbild) zu Frame abwechselnd (alternierend) eine Spannung mit positiver Polarität und eine Spannung mit negativer Polarität aufweisen. Das alternierende Anlegen von Spannungen mit positiver Polarität und Spannungen mit negativer Polarität als Datenspannung Vd kann eine Verschlechterung (Schadigung) der Tintenlage 76 der Tintenschicht 70 verhindern.
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Unter Bezugnahme auf 4 weist die Elektophorese-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein Dünnschicht-Transistor-Array-Substrat 60 und eine Tintenschicht 70 auf.
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Das Dünnschicht-Transistor-Array-Substrat 60 kann Dünnschichttransistoren 21, Sensoren 23 und Ausgangstransistoren 25 aufweisen, die auf einem Substrat 62 ausgebildet sind.
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Das Substrat 62 kann Gate-Leitungen 11 und Datenleitungen 13 aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig kreuzen. Aus-Spannung-Leitungen (Off-Spannung-Leitungen) 15 und Ausgangssteuerleitungen 19 können parallel zu den Gate-Leitungen 11 auf dem Substrat 62 angeordnet sein. Außerdem können Energieversorgungsleitungen 17 und Ausleseleitungen 20 parallel zu den Datenleitungen 13 auf dem Substrat 62 angeordnet sein. Die Gate-Leitungen 11 und die Datenleitungen 13, die sich kreuzen, können das Substrat 62 in Pixelbereiche P abgrenzen. Jeder der Pixelbereiche P kann einen Dunnschichttransistor 21, einen Sensor 23 und einen Ausgangstransistor 25 aufweisen.
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Der Dünnschichttransistor 21 kann mit einer entsprechenden Gate-Leitung 11 und einer entsprechenden Datenleitung 13 verbunden sein. Der Dünnschichttransistor 21 kann auch mit einer Pixelelektrode 64 verbunden sein. Mit anderen Worten kann der Pixelbereich P ferner die Pixelelektrode 64 aufweisen. Ein solcher Dünnschichttransistor 21 wird durch ein Gate-Signal Vg eingeschaltet, das an die entsprechende Gate-Leitung 11 angelegt wird. Er überträgt dann eine Datenspannung Vd, die an die entsprechende Datenleitung 13 angelegt wird, durch ihn an die entsprechende Pixelelektrode 64. Folglich wählt der Dünnschichttransistor 21 einen Pixelbereich P aus zum Anzeigen eines Bildes. Die Pixelelektrode 64 kann eine vorhergehende Gate-Leitung 11 überlappen, um einen Speicherkondensator Cst zu bilden.
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Der Sensor 23 kann mit einer entsprechenden Aus-Spannung-Leitung 15 und einer entsprechenden Energieversorgungsleitung 17 verbunden sein. Der Sensor 23 leitet einen Treiberstrom her aus einer Aus-Spannung auf der entsprechenden Aus-Spannung-Leitung 15 und einer Versorgungsspannung auf der entsprechenden Energieversorgungsleitung 17. Der Sensor 23 kann ferner einen Lichtstrom erzeugen korrespondierend zu Licht, das von außen eintritt. Somit kann der Sensor 23 ein Sensorsignal erzeugen, das den Treiberstrom und den Lichtstrom aufweist. Das Sensorsignal kann in einen Sensorsignal-Kondensator C, welcher zwischen der Gate-Elektrode und der Drain-Elektrode des Sensors 23 ausgebildet ist, geladen werden.
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Falls ein menschlicher Finger das Elektrophorese-Anzeigepanel 10 berührt, schirmt er Licht ab, so dass dieses nicht in den Sensor 23 eintritt. Zu diesem Zeitpunkt weist das Sensorsignal nur den Treiberstrom, der von der Versorgungsspannung herrührt, auf, da der Sensor 23 nicht den Lichtstrom erzeugen kann, welcher auf externem Licht basiert. Mit anderen Worten kann das Sensorsignal eine veränderliche Amplitude aufweisen in Abhängigkeit davon, ob sowohl der Treiberstrom und der Lichtstrom erzeugt werden oder nur der Treiberstrom erzeugt wird. Somit kann die veränderliche Amplitude des Sensorsignals eine Berührung oder das Fehlen einer Berührung kennzeichnen.
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Der Ausgangstransistor 25 kann mit der Ausgangssteuerleitung 19, dem Sensor 23 und der Ausleseleitung 20 verbunden sein. Die Ausgangssteuerleitung 19 empfängt ein Ausgangssteuersignal Vgo nur dann, wenn eine tatsächliche und wesentliche Berührung durch einen menschlichen Finger vorliegt. Der Ausgangstransistor 25 kann nur durch ein solches Ausgangssteuersignal Vgo eingeschaltet werden, so dass das Sensorsignal von dem Sensor 23 oder dem Sensorsignal-Kondensator C an die Ausleseleitung 20 ausgegeben wird. Der Vorgangs des Erzeugens des Ausgangssteuersignals Vgo wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
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Die Tintenschicht 70 weist eine Basisschicht 72, eine gemeinsame Elektrode 74 und eine Tintenlage 76 auf. Die Basisschicht 72 kann aus einem Plastikmaterial ausgebildet sein. Die gemeinsame Elektrode 74 ist ausgebildet, um eine gemeinsame Spannung Vcom an die gesamte Oberfläche einer ersten Seite der Basisschicht 72 anzulegen. Die Tintenlage 76 kann eine Mehrzahl von Mikrokapseln aufweisen und kann auf der gemeinsamen Elektrode 74 auflaminiert sein. Jede der Mikrokapseln enthält weiße Partikel und schwarze Partikel. Diese weißen und schwarzen Partikel bewegen sich jeweils zu der Pixelelektrode 64 und der gemeinsamen Elektrode 74 hin oder umgekehrt. Dies geschieht mittels der Datenspannung Vd an der Pixelelektrode 64 und der gemeinsamen Spannung Vcom an der gemeinsamen Elektrode 74. Dies führt dazu, dass die Anzeige (das Display) eine weiße oder schwarze Farbe aufweist.
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Die gemeinsame Spannung Vcom wird immer während der Treiberperiode (Ansteuerperiode) der Elektrophorese-Anzeigevorrichtung bereitgestellt. Die gemeinsame Spannung Vcom kann eine Gleichstromspannung sein, die kontinuierlich einen festgelegten Pegel (Level) beibehält. Im Gegensatz dazu kann die Datenspannung Vd von Frame zu Frame abwechselnd eine Spannung mit positiver Polarität und eine Spannung mit negativer Polarität, bezogen auf die gemeinsame Spannung Vcom, aufweisen. Das alternierende Anlegen der Spannung mit positiver Polarität und der Spannung mit negativer Polarität als Datenspannung Vd kann die Verschlechterung (Schädigung) der Tintenlage 76 der Tintenschicht 70 verhindern.
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Weiterhin kann die Tintenschicht 70 eine Floating-Elektrode 78 aufweisen, die auf der gesamten Oberfläche einer zweiten Seite der Basisschicht 72 ausgebildet ist. Die Floating-Elektrode 78 kann einen Floating-Zustand (auch bezeichnet als floatenden oder potentialfreien Zustand) beibehalten, der frei von jeglicher Spannung ist. Da die Basisschicht 72 aus einem Plastikmaterial mit festgelegter Dielektrizitätskonstante gebildet ist, kann ein Berührungskondensator Ct mittels der Floating-Elektrode 78, der Basisschicht 72 und der gemeinsamen Elektrode 74 gebildet werden.
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Die Kapazität des Berührungskondensators Ct kann mittels einer externen Kraft, i. e. durch kraftvolle Berührung, verändert werden. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Dielektrizitätskonstante des Berührungskondensators Ct durch die externe Kraft verändert wird. Die veränderte Kapazität des Berührungskondensators Ct kann hervorrufen, dass ein Berührungsstrom It auf der Floating-Elektrode 78 erzeugt wird mittels der gemeinsamen Spannung Vcom, die an die gemeinsame Elektrode 74 angelegt ist.
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Ein solcher Berührungsstrom It wird an den in 3 gezeigten Controller 50 angelegt. Der Controller 50 erkennt (identifiziert) den Berührungsstrom It und erzeugt ein Berührungssteuersignal St mit einem Hochpegelpuls. Der Ausgangssteuersignalgenerator 55 reagiert auf das Berührungssteuersignal St und erzeugt das Hochpegelausgangssteuersignal Vgo, das an die Ausgangssteuerleitung angelegt wird. Folglich kann der Ausgangstransistor 25 eingeschaltet (bzw. aktiviert) werden, so dass das Sensorsignal von dem Sensor 23 oder dem Sensorsignal-Kondensator C an die Ausleseleitung 20 ausgegeben wird.
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Falls eine Berührung nicht tatsächlich erfolgt, i. e. wenn ein menschlicher Finger über der Tintenschicht 70 gehalten wird, wird kein Berührungsstrom erzeugt, da sich die Kapazität des Berührungskondensators Ct nicht verändert. In diesem Fall wird das Berührungssteuersignal St nicht in dem Controller 50 erzeugt, da kein Berührungsstrom vorliegt, und das Ausgangssteuersignal Vgo wird auch nicht in dem Ausgangssteuersignalgenerator 55 erzeugt. Entsprechend behält der Ausgangstransistor 25 den ausgeschalteten Zustand bei.
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Im Gegensatz dazu wird, wenn eine wirkliche Berührung erfolgt, der Berührungsstrom It auf der Floating-Elektrode 78 erzeugt bedingt durch eine Veränderung der Kapazität des Berührungskondensators Ct. Somit wird das Berührungssteuersignal St, das einen Hochpegelpuls aufweist, in dem Controller 50 erzeugt. Außerdem wird das Ausgangssteuersignal Vgo, das einen hohen Pegel aufweist, in dem Ausgangssteuersignalgenerator 55 erzeugt und wird an die Ausgangssteuerleitung 19 angelegt. Daher kann der Ausgangstransistor 25 eingeschaltet (oder aktiviert) werden und kann ermöglichen, dass das Sensorsignal von dem Sensor 23 oder dem Sensorsignal-Kondensator C an die Ausleseleitung 20 ausgegeben wird.
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Alternativ kann der Berührungskondensator Ct eine konstante Kapazität oder einen konstanten Widerstand aufweisen im Unterschied zu dem veränderlichen Kondensator. Mit anderen Worten kann die Floating-Elektrode 78 eine Massespannung aufweisen, wenn sie von einem menschlichen Finger berührt wird. In diesem Fall kann ein Berührungsstrom auf der Floating-Elektrode 78 mittels der gemeinsamen Spannung Vcom, die an die gemeinsame Elektrode 74 angelegt wird, und der Massespannung, die auf der Floating-Elektrode 78 erzeugt wird, erzeugt werden.
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Wie oben beschrieben gibt, die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Sensorsignal nur dann aus, wenn eine wirkliche Berührung erfolgt. Daher kann die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung Sensorfehler verhindern.
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Außerdem legt die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Ausgangssteuersignal Vgo nur dann an einen Ausgangstransistor an, wenn wirklich eine Beruhrung erfolgt. Mit anderen Worten legt die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung das Ausgangssteuersignal Vgo nicht permanent an den Ausgangstransistor an. Somit kann die Elektrophorese-Anzeigevorrichtung den elektrischen Stromverbrauch reduzieren.
