JP2004240310A - Display device and its driving method - Google Patents
Display device and its driving method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004240310A JP2004240310A JP2003031219A JP2003031219A JP2004240310A JP 2004240310 A JP2004240310 A JP 2004240310A JP 2003031219 A JP2003031219 A JP 2003031219A JP 2003031219 A JP2003031219 A JP 2003031219A JP 2004240310 A JP2004240310 A JP 2004240310A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- display device
- electric field
- display
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置、特に電子ペーパーなどの折り曲げ可能なディスプレイに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特開平9−230803号公報では、電界配列性粒子(以下、EA粒子と記す。)を用いて、表示内容を簡単かつ高速に変更し得る表示装置について公示されている。
【0003】
図5は、特開平9−230803号公報で提案されている表示装置の構成を示す図である。
【0004】
互いに直交しそれぞれ平行に配設された第1の複数の線条電極65a、65b、・・・、65nと第2の複数の線条電極67a、67b、・・・、67nの間に電圧を印加すると、EA粒子59は電界配列効果により配列され、透明ガラス板51、53は透明になって表示が可能となり、第1及び第2の複数の線条電極いずれか一方のみに、例えば第2の複数の線条電極67a、67b、・・・、67nのみに逆極性の電圧を交互に印加すると、EA粒子59は第2の複数の線条電極67a、67b、・・・、67n側に片寄せられ平行に連なって集まり、透明ガラス板51、53間は不透明になって表示が消去され、表示内容を簡単かつ高速に変更することができる。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−230803号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなEA流体を表示媒体として使用した表示装置の場合、以下のような課題が残されていた。
【0007】
すなわち、
(1)絶縁性液体と粒子からなるEA流体は、粒子が液体中を移動するため、応答速度が遅い。
【0008】
(2)電極間に鎖状に凝集したEA粒子は基板上に強固に付着するため、もとの状態に戻すためには高電圧を必要とする。また、駆動に必要な電圧を印加しても基板上に付着したまま残留する粒子が存在するため、充分な白表示あるいは黒表示ができない。したがって、高コントラストの表示を得ることができない。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本願の表示装置及びその駆動方法は以下の構成とした。
【0010】
すなわち、本願の表示装置及びその駆動方法にあっては、
(1)少なくとも一方が透明である一対の基板と、前記基板間の気相中に封入された複数の粒子群とを備え、印加された電界によって前記粒子群が移動することによって画像表示を行う表示パネルを具備し、前記複数の粒子群は誘電率差が異なる二以上の粒子群であって、電界配列効果を有する粒子群と電界配列効果を有しない粒子群とからなる構成とした。
【0011】
(2)複数の粒子群は、比重が異なる二以上の粒子群からなる構成とした。
【0012】
(3)電界配列効果を有しない粒子群を構成する一次粒子の直径は50nm以下の微粒子である構成とした。
【0013】
(4)電界は、前記一方の基板に形成された共通電極と、前記共通電極が形成された基板に形成され前記共通電極に対向して設けた画素電極とによって形成された横電界である構成とした。
【0014】
(5)表示パネルに設けた加振手段を具備した構成とした。
【0015】
(6)加振手段は圧電素子である構成とした。
【0016】
(7)加振手段は表示パネルに設けた電極である構成とした。
【0017】
(8)加振手段を動作させるタイミングと表示パネルを駆動させるタイミングとを同期させる同期回路を具備した構成とした。
【0018】
(9)少なくとも一方が透明である一対の基板と、前記基板間の気相中に封入された複数の粒子群とを備え、印加された電界によって前記粒子群が移動することによって画像表示を行う表示パネルと、前記表示パネルに設けた加振手段とを具備した表示装置の駆動方法であって、前記加振手段を動作させるタイミングと前記表示パネルを駆動させるタイミングとを同期させる表示装置の駆動方法とした。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図2は本発明の第1の実施形態における表示装置の構成を示す全体図である。図2において、1は表示パネル、2は上基板、3は下基板、4は電界配列性流体(EA流体)、5は画素構成用隔壁、6はセルギャップ規制部材、7は加振部材、8は反射層、9は加振手段、10はパネル駆動回路、11は振動用回路、12は同期回路である。
【0021】
図3は、本発明の第1の実施形態における表示装置の構成を示すブロック図である。図3において13は画素、14は第一電極ドライバ、15は第二電極ドライバである。
【0022】
図1は本発明の第1の実施形態における白表示時の表示装置の画素部を示す図であり、図1(a)は画素部の平面図、図1(b)はA−A線における画素部の断面図である。
【0023】
図4は本発明の第1の実施形態における黒表示時の表示装置の画素部を示す図であり、図4(a)は画素部の平面図、図4(b)はB−B線における画素部の断面拡大図である。
【0024】
図1及び図4において、4aは電界配列性粒子(EA粒子)、4bは絶縁性微粒子、4cは空気層、13a、13cは第一電極、13b、13dは第二電極である。
【0025】
各画素13は第一電極13a、13c、及び第二電極13b、13dを備えており、これらの第一電極及び第二電極はそれぞれ第一電極ドライバ14および第二電極ドライバ15によって駆動される。これらの第一電極ドライバ14及び第二電極ドライバ15の動作はパネル駆動回路10によって制御されるように構成されており、各画素には、第一電極ドライバ14を通じてゲート信号G1、G2、・・・、Gnが、また、第二電極ドライバ15を通じてソース信号S1、S2、・・・、Snが送られる。
【0026】
本第1の実施形態においては、観察側の上基板2は厚さ0.1mmないし0.2mmの透明樹脂フィルムであり、下基板3も同様の透明樹脂フィルムである。反射層8はTiO2(チタニア)、Al2O3(アルミナ)等によって下基板3内面に形成された白色層である。また、第一電極13a、13c、及び第二電極13b、13dはITO、Al等で形成された導電体である。
【0027】
さらに、EA粒子4aはアクリル粒子、ブラックカーボン等から合成された直径1〜10μm程度の球状黒色粒子であり、絶縁性微粒子4bはEA粒子4aと誘電率が大きく異なるSiO2(シリカ)、TiO2(チタニア)、アクリル等からなるものであり、直径10nm〜100nmのもの、望ましくは一次微粒子が50nm以下で、比重が小さく、流動性に優れた球状のものがよい。このような組合せにより、EA粒子4a近傍に電界が形成された場合、その電界に応じてEA粒子4aが配列することが可能となる。
【0028】
ここで、EA粒子4aも、絶縁性微粒子4bと同様に、比重が小さく流動性に優れているものが望ましい。そのための具体的な構造として、直径5μmの真球状アクリル粒子の表層全面に、直径30nmの真球状シリカ微粒子をメカノケミカルなどの方法により固定化処理した。また、比重をさらに小さくするために、アクリル粒子は中空状やあるいは多孔質のものがより望ましい。このような構造により、粒子の流動性は向上し、粒子が移動するときの摩擦抵抗が小さくなり、かつ、粒子の移動に必要な運動エネルギーが小さくなるので、応答速度が高速になるとともに低電圧での駆動が可能となる。
【0029】
以下に、各々の構成及びその動作について詳細に説明する。
【0030】
図1及び図2に示すように、表示パネル1は、上基板2と下基板3とで形成され所定のギャップを維持して形成された空気層4cの中に、EA粒子4aが封入されている構成である。ここで、空気層4cのギャップはセルギャップ規制部材6によって20μmに保持されており、EA粒子4aの充填率は空気層4cの体積換算でEA粒子4aの重量比10%ないし30%程度である。EA粒子4aの充填後は、エポキシ系接着剤等で上基板2、下基板3の周縁部が気密封止されている。
【0031】
白色の表示は、図1のような構成で実現される。すなわち、上基板2に形成された第一電極13aには正の電圧、下基板3に形成され、第一電極13aと基板に垂直方向(Z方向)に対向して配置された第二電極13bには負の電圧を印加する。この電位差により、基板に垂直方向(Z方向)に電界が形成され、この電界分布に沿った形で第一電極13aと第二電極13bとの間にEA粒子4aが配列することになる。同様に、第一電極13cに正の電圧、第二電極13dには負の電圧を印加することにより、第一電極13cと第二電極13dとの間にEA粒子4aが配列することになる。したがって、第一電極13a、13c及び第二電極13b、13dを形成した箇所以外は反射板8あるいは絶縁性微粒子4bが観察され、白色表示がなされることになる。
【0032】
一方、黒色の表示は図4のような構成で実現される。すなわち、上基板2に形成された第一電極13aに正の電圧、同じく上基板2上に形成され、水平方向(X方向)に対向して配置された第一電極13cに負の電圧を印加する。この電位差により、基板に水平方向(X方向)に電界が形成され、この電界分布に沿った形で第一電極13aと13cとの間にEA粒子4aが配列することになる。したがって、黒色に着色されたEA粒子4aが観察されることになるので黒色が表示されることになる。
【0033】
ここで、粒子の流動性、分散性が良好でない場合、いったん電界配列効果により配列したEA粒子4aは凝集により上基板2に固着してしまい、表示不良の原因となる粒子が発生するという課題があった。
【0034】
本第1の実施形態においては、この粒子が固着するという課題に対し、パネル1に加振手段9を設ける構成とした。
【0035】
以下に、本第1の実施形態における粒子の固着を防止する方法について図3を用いて説明する。
【0036】
加振手段9は、圧電素子等からなり、上基板2の表面に固定されたものである。振動用回路11によって加振手段9は1kHzから3kHz程度の高周波で振動し、上基板2全体が振動することにより、上基板2に付着した粒子を剥離する。ここで、固定パターンを一定時間表示した場合、上基板2に固着した粒子は非常に強固となるため、振動付与に要する電圧は100Vないし200Vである。
【0037】
パネル駆動回路10と振動用回路11とを、同期回路12を用いて同期させることによって、黒表示から白表示への切り替えタイミングに合わせて振動を与えることができ、粒子をスムーズに剥離することができ、コントラスト等の表示特性を劣化させず、かつ、高速応答化をはかることが可能となる。この場合の振動付与に要する電圧は20Vないし50V程度でよい。
【0038】
なお、本第1の実施形態においては、加振手段9として表示パネル1と別途設けた構成としたが、第一電極及び第二電極自体を用いても同様の効果を得ることが可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による表示装置及びその駆動方法は、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、
(1)EA流体に液体を使わないので応答速度が速く、動画表示に適した画像を得ることが可能となる。
【0040】
(2)基板上に付着したまま残留する粒子がほとんど存在しなくなるため、良好な白表示あるいは黒表示が可能となり高コントラストの表示を得ることができる。
【0041】
以上のことから、折り曲げ可能で、かつ高コントラストで、動画表示にも適した電子ペーパーを提供することができるので工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における白表示時の表示装置の画素部を示す図
(a)画素部の平面図
(b)A−A線における画素部の断面図
【図2】本発明の第1の実施形態における表示装置の構成を示す全体図
【図3】本発明の第1の実施形態における表示装置の構成を示すブロック図
【図4】本発明の第1の実施形態における黒表示時の表示装置の画素部を示す図
(a)画素部の平面図
(b)B−B線における画素部の断面図
【図5】従来例における表示装置の構成を示す図
【符号の説明】
1 表示パネル
2 上基板
3 下基板
4 電界配列性流体(EA流体)
4a 電界配列性粒子(EA粒子)
4b 絶縁性微粒子
4c 空気層
5 画素構成用隔壁
6 セルギャップ規制部材
7 加振部材
8 反射層
9 加振手段
10 パネル駆動回路
11 振動用回路
12 同期回路
13 画素
13a,13c 第一電極
13b,13d 第二電極
14 第一電極ドライバ
15 第二電極ドライバ
51,53 透明ガラス板
55 EA流体
57 電気絶縁性媒体
59 EA粒子
61,63 シール部材
65n 第1の複数の線条電極
67n 第2の複数の線条電極
69 鎖状体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device, particularly to a foldable display such as electronic paper.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-230803 discloses a display device capable of changing display contents easily and at high speed by using electric field alignment particles (hereinafter, referred to as EA particles).
[0003]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a display device proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-230803.
[0004]
A voltage is applied between the first plurality of
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-230803
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a display device using the EA fluid as a display medium as described above, the following problems remain.
[0007]
That is,
(1) An EA fluid composed of an insulating liquid and particles has a low response speed because the particles move in the liquid.
[0008]
(2) Since the EA particles aggregated in a chain between the electrodes strongly adhere to the substrate, a high voltage is required to return to the original state. Further, even if a voltage necessary for driving is applied, particles remaining on the substrate remain, so that sufficient white display or black display cannot be performed. Therefore, a high-contrast display cannot be obtained.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the display device and the driving method of the present application have the following configurations.
[0010]
That is, in the display device of the present application and the driving method thereof,
(1) A pair of substrates, at least one of which is transparent, and a plurality of particle groups sealed in a gas phase between the substrates, and an image is displayed by moving the particle groups by an applied electric field. A display panel is provided, and the plurality of particle groups are two or more particle groups having different dielectric constant differences, and are configured to include a particle group having an electric field arrangement effect and a particle group having no electric field arrangement effect.
[0011]
(2) The plurality of particle groups have a configuration including two or more particle groups having different specific gravities.
[0012]
(3) The diameter of the primary particles constituting the particle group having no electric field arrangement effect is fine particles having a diameter of 50 nm or less.
[0013]
(4) The electric field is a horizontal electric field formed by a common electrode formed on the one substrate and a pixel electrode formed on the substrate on which the common electrode is formed and opposed to the common electrode. And
[0014]
(5) A configuration including a vibration unit provided on the display panel is provided.
[0015]
(6) The vibration means is a piezoelectric element.
[0016]
(7) The vibrating means is an electrode provided on the display panel.
[0017]
(8) A configuration is provided that includes a synchronization circuit that synchronizes the timing for operating the vibration means with the timing for driving the display panel.
[0018]
(9) A pair of substrates, at least one of which is transparent, and a plurality of particle groups sealed in a gas phase between the substrates, and an image is displayed by moving the particle groups by an applied electric field. A method for driving a display device, comprising: a display panel; and a vibration unit provided on the display panel, wherein the driving of the display device synchronizes a timing of operating the vibration unit with a timing of driving the display panel. Method.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 2 is an overall view showing the configuration of the display device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is a display panel, 2 is an upper substrate, 3 is a lower substrate, 4 is an electric field aligning fluid (EA fluid), 5 is a partition for pixel configuration, 6 is a cell gap regulating member, 7 is a vibration member, 8 is a reflection layer, 9 is a vibrating means, 10 is a panel drive circuit, 11 is a vibration circuit, and 12 is a synchronous circuit.
[0021]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the display device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, 13 is a pixel, 14 is a first electrode driver, and 15 is a second electrode driver.
[0022]
FIG. 1 is a diagram showing a pixel portion of a display device at the time of white display according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view of the pixel portion, and FIG. It is sectional drawing of a pixel part.
[0023]
4A and 4B are diagrams showing a pixel portion of the display device at the time of black display according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a plan view of the pixel portion, and FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a pixel unit.
[0024]
1 and 4,
[0025]
Each
[0026]
In the first embodiment, the
[0027]
Further, the
[0028]
Here, it is desirable that the
[0029]
Hereinafter, each configuration and its operation will be described in detail.
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0031]
The white display is realized by the configuration as shown in FIG. That is, a positive voltage is applied to the
[0032]
On the other hand, black display is realized by the configuration as shown in FIG. That is, a positive voltage is applied to the
[0033]
Here, when the fluidity and dispersibility of the particles are not good, the problem is that the
[0034]
In the first embodiment, the vibration means 9 is provided on the
[0035]
Hereinafter, a method for preventing the particles from sticking in the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0036]
The vibration means 9 is made of a piezoelectric element or the like, and is fixed to the surface of the
[0037]
By synchronizing the
[0038]
In the first embodiment, the
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the display device and the method of driving the display device according to the present invention can provide the following operational effects. That is,
(1) Since no liquid is used as the EA fluid, the response speed is high, and an image suitable for displaying a moving image can be obtained.
[0040]
(2) Since there are almost no particles remaining on the substrate, good white display or black display can be achieved, and a high-contrast display can be obtained.
[0041]
From the above, it is possible to provide an electronic paper which can be bent, has high contrast, and is suitable for displaying a moving image, and therefore has an extremely large industrial value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a pixel unit of a display device during white display according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view of the pixel unit. FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of the pixel unit along line AA. FIG. 3 is an overall view showing the configuration of the display device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the display device according to the first embodiment of the present invention. (A) Plan view of the pixel unit in black display in (a) Plan view of the pixel unit (b) Cross-sectional view of the pixel unit along line BB [FIG. 5] Diagram showing the configuration of the display device in the conventional example Description]
DESCRIPTION OF
4a Electric field alignment particles (EA particles)
4b Insulating
Claims (9)
前記基板間の気相中に封入された複数の粒子群とを備え、印加された電界によって前記粒子群が移動することによって画像表示を行う表示パネルを具備し、
前記複数の粒子群は誘電率差が異なる二以上の粒子群であって、電界配列効果を有する粒子群と電界配列効果を有しない粒子群とからなることを特徴とする表示装置。A pair of substrates at least one of which is transparent,
A plurality of particle groups sealed in a gas phase between the substrates, comprising a display panel for displaying an image by moving the particle group by an applied electric field,
The display device, wherein the plurality of particle groups are two or more particle groups having different dielectric constants, and include a particle group having an electric field arrangement effect and a particle group having no electric field arrangement effect.
前記基板間の気相中に封入された複数の粒子群とを備え、印加された電界によって前記粒子群が移動することによって画像表示を行う表示パネルと、
前記表示パネルに設けた加振手段とを具備した表示装置の駆動方法であって、
前記加振手段を動作させるタイミングと前記表示パネルを駆動させるタイミングとを同期させることを特徴とする表示装置の駆動方法。A pair of substrates at least one of which is transparent,
A display panel comprising a plurality of particle groups sealed in a gas phase between the substrates, and displaying an image by moving the particle groups by an applied electric field,
A driving method of a display device comprising: a vibration unit provided in the display panel,
A method of driving a display device, comprising: synchronizing a timing for operating the vibrating means with a timing for driving the display panel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003031219A JP2004240310A (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Display device and its driving method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003031219A JP2004240310A (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Display device and its driving method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004240310A true JP2004240310A (en) | 2004-08-26 |
Family
ID=32957878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003031219A Pending JP2004240310A (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Display device and its driving method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004240310A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007212702A (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Tokai Univ | Display device |
-
2003
- 2003-02-07 JP JP2003031219A patent/JP2004240310A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007212702A (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Tokai Univ | Display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8482515B2 (en) | Display apparatus and driving method thereof | |
US9454058B2 (en) | Color electrophoretic display panel and fabricating method thereof, and display device | |
US20080212165A1 (en) | Bistable Display Devices | |
JPH0567208B2 (en) | ||
EP1416315A3 (en) | Display device and method of preparing particles used therein | |
TW200401153A (en) | An electrophoretic display | |
JPH11202804A (en) | Electrophoresis display device | |
TW201120555A (en) | Electrophoretic display panel | |
JPH0383120A (en) | Display device with coordinate input function | |
KR20010054281A (en) | Transparent Type Display Device Using Micro Light Modulator | |
KR100950228B1 (en) | Liquid crystal display having multiple seal line and black matrix | |
JP4035550B2 (en) | Display device | |
JP2004240310A (en) | Display device and its driving method | |
JP2004325632A (en) | Display device and method for manufacturing the same | |
JP2004184945A (en) | Display apparatus | |
JP2004258618A (en) | Display device and method for manufacturing the same | |
JP2002169189A (en) | Manufacturing method for display device | |
CN101149476A (en) | Resonance type micromirror grating scanning type laser projection display device | |
JPH0353224A (en) | Electrophoretic display element | |
JPH03174514A (en) | Ferroelectric liquid crystal display element | |
JP2002139747A (en) | Picture display device | |
JP2003330050A (en) | Electrophoresis display | |
TW200826055A (en) | Display apparatus and manufacturing method thereof | |
JP2004191965A (en) | Display apparatus and method of manufacturing the same | |
KR100610607B1 (en) | Transparent Type Display Device Using Micro Light Modulator |