JP2004252277A - Electrophoresis display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画素に含まれる電気泳動粒子を走査電極と情報電極との間で移動させることにより、画素の状態を変化させて表示を行う電気泳動表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電気泳動表示装置以外の表示装置として、STNおよびFLCD液晶表示装置においては、特開2000−56291号公報(特許文献1)によれば、走査電極を抵抗を通して配線し、複数マトリクス駆動することによって高解像度表示をすることが可能である。
【0003】
一方、電気泳動表示装置においては、高解像になるに従って、ドライブ回路数が増えると、ドライブ回路のICの実装幅が狭くなり、実装が困難になる。また、ドライブIC数が増えることにより、電気泳動表示装置全体に占めるドライブICのコストが大きな割合を占めるようになる。そこで、外付けのドライブICを使わない方式として、低温ポリシリコン方式が考えられる。低温ポリシリコン方式は、ガラス基板の耐熱温度以下のような低温で多結晶シリコンを生成できる製造方式であり、これにより表示装置の画素のトランジスタとともにドライブ回路をモノリシックに集積化することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−56291号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電気泳動表示装置においては、屈曲性や低コストや大画面が求められるため、低温ポリシリコン方式は採用し難い。このことから、低温ポリシリコン方式のようにドライブ回路をモノリシックに集積化する以外の方法により、ドライブICに係るコストを削減することが、求められる。
【0006】
つまり、表示装置の画素数を減らすことなく、ドライブ回路の出力チャンネル数を減らすことができれば、ドライブ回路に係るコストは劇的に低減できる。
【0007】
なお、一般に電気泳動表示を利用したペーパーライクディスプレイは、低消費電力にて書き込めることが求められるが、動画を表示せず静止画を表示することが主目的であるので、1フレームの表示に要する駆動時間が多少長くなっても許容できるという特徴がある。
【0008】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、駆動時間の制限が緩い電気泳動表示装置において、ドライブ回路の出力チャンネル数を減らして、ドライブ回路に係るコストを低減することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための解決手段は以下の通りである。
【0010】
〔解決手段1〕
保持体に移動可能に保持された電気泳動粒子を含む画素を複数有し、該画素に電気的に接続された走査電極及び情報電極を通して駆動選択電圧を選択的に印加することにより、各画素の状態を定める電気泳動表示装置において、
前記走査電極に走査信号を供給する走査駆動回路と、
前記情報電極に情報信号を供給する情報駆動回路と、
を備え、
前記走査電極又は情報電極の少なくとも何れか一方は、それぞれ独立して信号が印加される第1及び第2の副電極から構成された複合電極となっており、
前記走査駆動回路又は情報駆動回路は、前記第1及び第2の副電極にそれぞれ接続された第1副電極駆動回路及び第2副電極駆動回路を有しており、
前記画素は、そこに電気的に接続されている前記複合電極の前記第1及び第2の副電極と前記情報電極又は前記走査電極との3つの電極に選択信号が供給されることで前記駆動選択電圧が印加され、当該画素の状態が遷移することを特徴とする電気泳動表示装置。
【0011】
〔解決手段2〕
保持体に移動可能に保持された電気泳動粒子を含む画素を複数有し、該画素に電気的に接続された走査電極及び情報電極を通して駆動選択電圧を選択的に印加することにより、各画素の状態を定める電気泳動表示装置において、
前記走査電極に走査信号を供給する走査駆動回路と、
前記情報電極に情報信号を供給する情報駆動回路と、
を備え、
前記走査電極は、それぞれ独立して信号が印加される第1及び第2の副走査電極から構成された複合電極となっており、
前記走査駆動回路は、前記第1及び第2の副走査電極にそれぞれ接続された第1走査駆動回路及び第2走査駆動回路を有しており、
前記画素は、そこに電気的に接続されている前記複合電極の前記第1及び第2の副走査電極と前記情報電極との3つの電極に選択信号が供給されることで前記駆動選択電圧が印加され、当該画素の状態が遷移することを特徴とする電気泳動表示装置。
【0012】
〔解決手段3〕
保持体に移動可能に保持された電気泳動粒子を含む画素を複数有し、該画素に電気的に接続された走査電極及び情報電極を通して駆動選択電圧を選択的に印加することにより、各画素の状態を定める電気泳動表示装置において、
前記走査電極に走査信号を供給する走査駆動回路と、
前記情報電極に情報信号を供給する情報駆動回路と、
を備え、
前記情報電極は、それぞれ独立して信号が印加される第1及び第2の副情報電極から構成された複合電極となっており、
前記走査駆動回路は、前記走査電極及び前記第2の副情報電極にそれぞれ接続された第1走査駆動回路及び第2走査駆動回路を有しており、
前記画素は、そこに電気的に接続されている前記複合電極の前記第1及び第2の副情報電極と前記走査電極との3つの電極に選択信号が供給されることで前記駆動選択電圧が印加され、当該画素の状態が遷移することを特徴とする電気泳動表示装置。
【0013】
〔解決手段4〕
前記複合電極は、それぞれが櫛形の形状を有する第1副電極と、第2副電極とが、同一平面上に櫛の歯の部分が噛み合わされた状態で形成されていることを特徴とする解決手段1〜3に記載の電気泳動表示装置。
【0014】
〔解決手段5〕
前記複合電極は、多層形状をなし、電気泳動粒子から遠い側の副電極と、電気泳動粒子と近接した側の副電極との間に絶縁層が形成されていることを特徴とする解決手段1〜3に記載の電気泳動表示装置。
【0015】
〔解決手段6〕
保持体に移動可能に保持された電気泳動粒子を含む画素が2次元マトリクス状に多数配置され、該画素に駆動選択電圧を選択的に印加することにより、各画素の状態を定める電気泳動表示装置において、
前記画素には3つの電極が電気的に接続されており、その3つの電極を、3次元マトリクス駆動する駆動回路を有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【0016】
また、3次元マトリクス駆動とは、4次元マトリクス駆動も含むものとする。
【0017】
そして、駆動選択電圧とは、3次元マトリクス駆動される3つの電極が同時に選択(真理表の1又は0)となって初めて画素に印加され、且つ画素の表示状態を変えられる電圧である。そして、駆動選択電圧は、消去電圧が少なくとも1画素毎、少なくとも1ライン毎、あるいは1フレーム毎に画素に印加された後に、選択された画素に印加されるように電圧パルス列を決めるとよい。
【0018】
ここで、保持体としては、カプセルや、周囲が封止された一対の基板、或いはこれらの組み合わせであってもよい。
【0019】
更に、複合電極を構成する2つの電極は、それぞれ1画素に対して離散的に設けられた複数の部分をもつとよい。具体的には、後述するように櫛歯状の電極構造として、一画素内に複数の櫛歯部分を配置するとよい。更には、複数の櫛歯部分をもつ一画素に少なくとも1つのカプセルを配置し、そのカプセル内に多数の電気泳動粒子を含ませることが好ましいものである。
【0020】
【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用いて説明するが、本発明はこれらの具体的な実施形態に制限されるものではない。
【0021】
図1は本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置の概略ブロック図である。
【0022】
同図において、11はデータ入力部、12はデータ変調器、13は情報電極ドライバ(情報駆動回路)であり、データ入力部11からの表示信号及びクロック信号は、データ変調器12に送られた後、データ変調器12において情報信号及び補助信号に変換され、この後情報電極ドライバ13を通して電気泳動パネル19の電気泳動粒子を挟持する不図示の基板(保持体)に形成された情報電極に供給される。
【0023】
また、同図において、14はクロック発生器、15は不図示の走査電極を選択する走査電極セレクタ、16、17はA及びB走査電極ドライバ(それぞれ第1走査駆動回路、第2走査駆動回路に対応)であり、クロック発生器14より発生したクロック信号は走査電極セレクタ15に送られた後、走査電極セレクタ15により選択された走査電極に、A及びB走査電極ドライバ16,17(第1駆動回路)を介して供給される。
【0024】
なお、同図において、18はマトリクス配線して一本の走査電極に対しA及びB走査電極ドライバ16,17を接続するマトリクス配線部である。
【0025】
そして、A及びB走査電極ドライバ16,17からの出力は、マトリクス配線部18により一つの出力対として電気泳動パネル10の不図示の複合電極からなる走査電極に供給される。
【0026】
図2は、複合電極とマトリクス配線部18の接続状況を説明する図であり、A走査電極ドライバ16に接続されるCOMA−1〜COMA−4までの4本の副走査電極の入力端子と、B走査電極ドライバ17に接続されるCOMB−1〜COMB−8までの8本の副走査電極の入力端子を有している。この入力端子の数、つまり、ドライブライン数は、説明を簡単にするために4、8本としているが、実施する際には、通常、それぞれ数十から数百本にて構成される。
【0027】
マトリクス配線部18は、A走査電極ドライバ16に接続される櫛型電極群及びB走査電極ドライバ7に接続されるくし形電極からなる複合電極群を、例えばドライブラインCOMA−1(121)においては、お互いに並列に非接触かつ密接して配置されたA−1とB−1、A−1とB−2、・・・、A−1とB−8の副走査電極を、ドライブラインCOMA−2においては、A−2とB−1、A−2とB−2、・・・、A−2とB−8の副走査電極を、というように、以下同様にして副走査電極をマトリクス状に接続する配線部分である。そして、このように複合化することによりドライブラインCOMA−1に対応して1〜8までの8本の副走査電極が形成される。
【0028】
そして、これと同様の密接配置をドライブラインCOMA2〜COMA4の副走査電極に対しても行い、これにより電気泳動パネル19の部分に張り巡らされる走査電極群23には、4×8=32本の複合電極からなる走査電極が形成される。
【0029】
詳しくは、COMA−1〜COMA−4の4個の入力端子の1つに対して8本設けられた、計32本の第1の副走査電極が設けられている。これら一本毎に並行して配置された計32本の第2の副走査電極が更に設けられ、それらは4本毎に共通の入力端子COMB−1〜COMB−8のいずれかに共通に接続されている。こうして、マトリクス配線部18は、4つの入力端子COMA−1〜COMA−4と、8つの入力端子COMB−1〜COMB−8と、の4×8マトリクスを実現している。よって、32本の複合電極からなる走査電極は、4×8マトリクスにより時分割駆動を行うことができる。
【0030】
尚、このように、第1の副走査電極が、一定の数の第1の副走査電極からなる複数の第1副走査電極群にグループ分けされており、1つの第1副走査電極群に属する第1の副走査電極は、前記第1走査駆動回路の1つの入力端子に接続され、第2の副走査電極は、各第1副走査電極群において1つの第1の副走査電極と対になって複合電極を構成している第2の副走査電極からなる複数の第2副走査電極群にグループ分けされており、1つの第2副走査電極群に属する第2の副走査電極は、前記第2走査駆動回路の1つの入力端子に接続されることで、マトリクス配線が簡素な構成にて可能となり好ましい形態といえるが、本発明はこの接続形態に限られるものではない。
【0031】
図6に本発明に用いられる複合電極の一実施形態の詳細形状を示す平面図である。
【0032】
第1副走査電極21と第2副走査電極22は、同一平面上に構成され、21は下向きに櫛型形状をなし、22は上向きに櫛型形状をなし、お互いの櫛の歯部分が非接触で噛み合わされた状態になるように、複合電極を構成する。COMA1〜4に対しそれぞれCOMB1〜8まで対応させ、合計32本の複合電極から成る。
【0033】
図3は、本発明の電気泳動表示装置において2つの走査駆動回路(A及びB走査電極ドライバ16,17)から各走査電極に印加される信号波形を説明する図である。同図において、311は所定信号である選択信号の波形(以下、選択波形と略)、312は非選択信号の波形(以下、非選択波形と略)を示している。
【0034】
ここでは、この選択波形311は消去パルス316と書き込みパルス317からなっており、非選択波形312は選択波形311の−1/3のパルスである。そして、この選択波形311を、図2におけるA走査電極ドライバ6のドライブラインA1〜A4のうち、例えばドライブラインA1のみに印加し、その他のドライブラインには非選択波形312を印加するようにする。
【0035】
また同様に、B走査電極ドライバ7のドライブラインB1〜B8のうち、例えばドライブラインB1のみに選択波形311を印加し、その他のドライブラインには非選択波形312を印加するようにする。
【0036】
ここで、ドライブラインA1〜A4及びドライブラインB1〜B8に接続されている各櫛型電極はマトリクス配置されているので、走査電極A1−B1にのみ複合電極に両方の選択波形311が印加される。なお、このように両方の選択波形311が印加された場合、2つの選択波形311が同じなので、走査電極A1−B1には選択波形311と同じパルス、即ち選択パルス313が印加される。
【0037】
一方、走査電極A1−B1以外の走査電極には、非選択波形312と非選択波形312とが、或いは選択波形311と非選択波形312とが複合電極を通して印加される。そして、複合電極上における電界の合計を示すと、前者は314の波形になり、後者は315の波形になる。
【0038】
このように、複合電極で構成された走査電極に実質的に印加される走査信号波形には、
1.A及びB走査電極ドライバ16、17に選択波形311を印加して形成された選択パルス313
2.A走査電極ドライバ16に選択波形311を、B走査電極ドライバ17に非選択波形312をそれぞれ印加して形成された第1非選択パルス314
3.B走査電極ドライバ17に選択波形311をA走査電極ドライバ16に非選択波形312をそれぞれ印加して形成された第1非選択パルス314
4.A及びB走査電極ドライバ16、17に非選択波形312を印加して形成された第2非選択パルス315
の4通りの信号波形が存在することになる。
【0039】
図4(a)、(b)は、本発明の電気泳動表示装置において情報電極に印加される電圧と、それにより生じる走査電極と情報電極との間の電界強度を示す図である。(a)は情報電極にON電圧が印加された場合の図である。(b)は情報電極にOFF電圧が印加された場合の図である。
【0040】
321は情報電極に印加される情報信号波形であり、この場合は白の場合である。
【0041】
そして、A及びB走査電極ドライバ16,17の各ドライブラインA1〜A4,B1〜B8のそれぞれ1本に選択波形311(図3参照)を印加すると、上記図3の説明において示したような選択パルス313を含む走査信号波形がマトリクス駆動により選択された1本の走査電極にのみ印加される。
【0042】
なお、選択パルス313が1本の走査電極に印加されたとき、他の走査電極31本のうち、11本の走査電極には片方のみ選択波形である第1非選択パルス314が、また他の20本の走査電極には両方が非選択波形である第2非選択パルス315がそれぞれ印加される。
【0043】
そして、選択波形313と情報波形321の合成波形322が印加されると、合成波形322の325に示す部分で黒消去電圧が印加され、画素が黒になり、326に示す部分で選択駆動電圧として白書き込み電圧が印加されて画素が白になる。
【0044】
また、情報波形321と第1非選択走査波形314間の電界強度波形は323になり、情報波形321と第2非選択走査波形315間の電界強度波形は324になる。
【0045】
そして、画素の状態が白から黒へ、或いは黒から白へ等、遷移する閾値電界強度に対し、電界強度波形322は閾値を超え、324は閾値を超えないような値に、走査電極と情報電極間の距離や電気泳動粒子の材質等の物的設計条件を設定するか、或いは印加する信号の電圧値を設定する等により、波形322では、書き換えが起こり、波形323、324では書き換えが起こらないようにすることができる。
【0046】
次に、図4(b)は、情報電極にOFF電圧が印加される場合の電圧波形および電圧差によって生じる電界を説明する図である。
【0047】
331は全画素黒の情報波形であり、332は、この全画素黒の情報波形331と走査信号波形313との合成波形を示している。そして、このような合成波形332が印加されると、合成波形332の335に示す部分で黒消去電圧が印加され、画素が黒になる。なお、336では電界強度の絶対値が閾値より低いので、前の状態から変化しない。
【0048】
また、情報波形331と第1非選択走査波形314間の電界強度波形は333になり、情報波形331と第2非選択走査波形315間の電界強度波形は334になる。これらも、図4(a)と同様に閾値および電圧等を設定することで、動作に影響しない。
【0049】
このように、図4(a)、(b)に示す電界強度波形部分325、326あるいは335のみが動作に関係する。つまりこれは、選択パルス313の部分のみが動作に関係したということである。そして、このように選択パルス313が生じるのは、A及びB走査電極ドライバ16,17のドライブラインA1〜A4,B1〜B8のうちのそれぞれ1本に同時に選択波形311が印加された時である。このようにして、A及びB走査電極ドライバ16,17のドライブラインA1〜A4,B1〜B8と情報ラインからなる3次元マトリクス駆動により、全ての画素を白または黒に自在に制御できることが分かる。
【0050】
次に、図5は、A及びB走査電極ドライバ16,17から各ドライブラインに印加される波形の順番を説明する図である。
【0051】
同図において、341はCOMAラインの1番目のピンの信号、342はCOMAラインの2番目のピンの信号、343はCOMBラインの1番目のピンの信号、344はCOMBラインの2番目のピンの信号、345はフレーム同期から1番目のライン選択タイミング、346はフレーム同期から2番目のライン選択タイミング、である。
【0052】
ここで、A1波形341は、選択波形311を8回繰り返した後、非選択波形312を24回繰り返し、32波形で1セットとなっている波形である。尚、図5においては12回目の波形以降は省略している。
【0053】
A2波形342は、非選択波形312を8回繰り返した後、選択波形311を8回繰り返した後、非選択波形312を16回繰り返し、32波形で1セットとなっている波形である。このように、Aラインは、Bのライン数である8回だけ選択信号を発する。
【0054】
また、B1波形343は、選択波形311を1回出した後、非選択波形312を7回繰り返し、8波形で1セットとなっている波形である。
【0055】
B2波形344は、非選択波形312を1回出した後、選択波形311を1回出した後、非選択波形312を6回繰り返し、8波形で1セットとなっている波形である。このように、Bラインは、Bのライン数である8回に1回だけ選択信号を出す。
【0056】
1番目のタイミング345において、COMA1とCOMB1のみが選択波形となり、これらが接続する1番目の複合電極のみが選択電位となる。
【0057】
2番目のタイミング346においては、COMA1とCOMB2のみが選択波形となり、これらが接続する2番目の複合電極のみが選択電位となる。
【0058】
このように、1から32のタイミングに応じて、1番目から32番目までのラインが選択電位となる。
【0059】
このことから、例えばA走査電極ドライバ16のドライブラインを50本、B走査電極ドライバ17のドライブラインを40本とし、また情報電極ドライバのドライブラインを2000本とすれば400万画素の電気泳動パネル19を駆動することができる。
【0060】
そして、このようにそれぞれ互いに密接して配置された2つの副走査電極からなる1走査電極に対して2つの走査電極ドライバ16,17を接続し、走査電極ドライバ16,17の両方から選択波形311が印加された時にのみ、走査電極に選択パルス313が印加されるようにすることで、電気泳動パネル19の解像度に対し1/2乗に比例してドライブラインを設ける必要がなくなり、少ないドライブラインを有した走査電極ドライバ16,17により電気泳動パネル19を駆動することができる。
【0061】
なお、これまでの説明において、走査電極ドライバ16,17は別々に設けていたが、1つのICパッケージ内に構成することもできる。また、2次元以上の、より高次元のマトリクス接続をすることにより、走査電極ドライバのドライブライン数をもっと減らすことも可能である。例えば、走査電極が2000本ならば、3つの走査電極ドライバを用いると共に、各走査電極ドライバのドライブライン数をそれぞれ20+10+10の40本で構成することも可能である。
【0062】
また、これまでの説明においては、走査電極ドライバ16,17のドライブラインに同じ電圧の選択波形を印加する場合について述べてきたが、異なる電圧の選択波形を印加するようにしてもよい。
【0063】
以上、2つの副走査電極により複合電極として走査電極を構成した本発明の電気泳動表示装置について、特に好ましい電極配置の一例として図6に示すような櫛歯電極対を用いて説明したが、本発明の実施における好ましい電極配置はこれに限られるものでなく、2つの副走査電極間に電圧を印加可能な電極構成であれば良い。
【0064】
図13は図6の一対の櫛歯電極の平面及び断面模式図を示したものである。このような電極は例えば、基板(保持体)201上にフォトリソ法で電極21及び電極22を形成する等で作成すると良い。
【0065】
図14は、電極の平面配置は図13と同様であるが、基板の最表面に電極を覆う形で絶縁層202を薄く配置してある。これは、電極21あるいは電極22と絶縁性液体との間で電気化学反応等が起きて絶縁性液体が劣化するのを防止するために好ましい。
【0066】
また、図15は、電極の平面配置は図13と同様であるが、電極21と電極22は多層化して形成されている。このような電極は、例えば基板201上にフォトリソ法で一方の電極22を形成したのち、絶縁層202を薄く形成し、さらにその上に他方の電極22をフォトリソ法で形成すると良い。電極間に絶縁層を配置することにより、電極間距離を小さくしたい場合にもリークが発生にしにくい。
【0067】
また、さらにこの上に不図示の絶縁層を薄く形成しても良い。
【0068】
図16は、電極の平面配置も図13と若干異なり、一方の電極21を面電極として形成されている場合を示すものであり、後述の図7に示すような走査電極の形態に対応する。このような電極は、例えば基板201上にフォトリソ法で一方の電極21を面電極として形成したのち、絶縁層202を薄く形成し、さらにその上にフォトリソ法で一方の電極22を形成すると良い。電極間に絶縁層があることから電極間のリークが発生しにくく、且つ一方の電極21の精細度があまり要求されないことから製造が容易である。また、さらにこの上に不図示の絶縁層を薄く形成しても良い。
【0069】
尚、上述した種々の電極21、22にはITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明導電材や、Al、Pt、Au、Ti等の金属及び合金を用いることができる。これらの電極21、22は蒸着法やスパッタリング法やフォトリソ法やメッキ法等により形成するとよい。
【0070】
例えば、泳動粒子の径が1〜5μm程度の微小なものを用いれば、2つの副走査電極21、22を0.1〜0.5μm程度の厚みで形成する場合には、2つの櫛形電極が噛み合わされて形成される複合電極全体の幅が2〜10μm、櫛の部分の長さは前記複合電極全体の幅の70〜95%程度とし、櫛形の電極21の櫛の幅を0.5〜3μm程度とすることが、形成電界の制御性や、電気泳動表示装置の高精細化等の観点から好ましい形態の一つとして挙げられる。
【0071】
また、泳動粒子の径が5〜30μm程度の比較的大きなものを用いれば、2つの櫛形電極が噛み合わされて形成される複合電極全体の幅が10〜60μm、櫛の部分の長さは前記複合電極全体の幅の70〜95%程度とし、櫛形の電極21の櫛の幅を2〜15μm程度とすることが、形成電界の制御性や、電気泳動表示装置の高精細化等の観点から好ましい形態の別の例として挙げられる。
【0072】
また、保持体として用いる基板201及び不図示の対向側基板は、ガラス、石英等の硬質材料の他、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート(PC)等の可撓性を有する材質を用いることができる。
【0073】
また、絶縁層202の材料としては薄膜でピンホールが形成しづらいものがよく、例えば、高い透明性を有するポリイミド、PET等を使用できる。
【0074】
実際に上述の電極構成を用いて表示パネルを作製する場合には、隣接する画素間の粒子移動による干渉が生じないように、泳動粒子及び絶縁性液体が画素毎に分離していると好ましく、そのためには、マイクロカプセルや隔壁構造を有することが好ましく行われる。
【0075】
泳動粒子を含有する分散媒としての絶縁性液体は、脂肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール系溶媒、シリコーンオイル、トルエン、キシレン、高純度石油等の無色透明液体等に、公知のアゾ染料、アントラキノン染料、トリフェニルメタン染料、金属染料等を、好適に単独または複数用い、着色したものを適宜用いることが出来る。
【0076】
泳動粒子は、例えば、上述の様に着色した絶縁性液体に、白色の粒子を分散して用いることが出来る。例えば酸化チタンや酸化亜鉛、硫化亜鉛等の無機顔料の他にも、ガラスあるいは樹脂等の微粉末、さらにはこれらの複合体等が好ましく用いられる。また、必要に応じ、粒子の表面を種々の界面活性剤、分散剤、有機及び無機化合物、金属化合物等を用いて処理し所望の帯電付与や分散安定化を行うことができる。
【0077】
泳動粒子の径は、1μm〜5μm程度の微小なものを用いれば、高精細表示が容易になるが、本発明では第1副走査電極と第2副走査電極との間の距離よりも著しく小さい微粒子は好ましくない。1対の副走査電極間の距離は、例えば粒子径が5μm程度であれば、10μm以下程度が良い。
【0078】
また、5〜30μm程度の比較的大きな泳動粒子を用いれば、1対の副走査電極間の距離は、50μm程度以下であることが望ましい。
【0079】
図17および図18は、それぞれ本発明の表示状態を説明するための模式図である。
【0080】
図17は、黒表示の場合の模式図であり、図18は、白表示の模式図である。
【0081】
図17,18において、図中、21,22,201,202は図13と同じ、271は上側透明基板、272は情報透明電極、273は絶縁性液体を満たしたマイクロカプセル、274は白色の泳動粒子、である。
【0082】
上記説明した黒消去時においては、模式図17のように、白色泳動粒子が下側に堆積し、黒表示となる。
【0083】
白書き込み時においては、模式図18のように、白色泳動粒子が上側に集積し、上側から見ると白色となり白表示となる。
【0084】
このように、複数の櫛歯部分21、22をもつ一画素に、1つ或いは2つ以上のカプセルを配置し、そのカプセル内に多数の電気泳動粒子を含ませることが好ましいものである。
【0085】
ここでは、黒色の液体と白色の粒子の組み合わせにて説明を行なったが、白色の液体と黒色の粒子の組み合わせにおいても、本発明は同様に実施できる。
【0086】
また、白色粒子の変わりにRGB色の粒子をそれぞれ用いれば、カラー表示することも同様に実施できる。あるいは、黒色液体の代わりに、YMC色の液体をそれぞれ用いれば、カラー表示することも同様に実施できる。
【0087】
尚、本発明における画素の状態の遷移とは、このように泳動粒子が電極間を移動することにより、白黒表示装置の場合に白表示が黒表示に、或いは黒表示が白表示に変わることや、カラー表示装置の場合にそれぞれの表示色状態が変化すること等を指している。
【0088】
次に、本発明の幾つかの具体的な実施形態を挙げておく。
【0089】
(実施形態1)
本発明の実施形態1について説明する。
【0090】
本形態を示す図7は、本発明を構成する複合電極の一実施形態の詳細形状を示す図であり、2つの副走査電極を上下に重ねた場合の図である。(a)は平面図である。(b)は側面図である。
【0091】
本実施の形態においては、A走査電極ドライバ16の各ドライブラインに接続されている電極は櫛形であり、B走査電極ドライバ17の各ドライブラインに接続されている電極は四角形の面状の電極であって、これらは2つの別の層に形成され多層構造となっている。
【0092】
そして、このような関係の櫛型電極パターン部を有する場合でも、A及びB走査電極ドライバ16,17からマトリクス配線部に出力される信号波形を、図3に示すようにする。
【0093】
このために、21と22の間の絶縁層51は、十分に薄くしてやる必要がある。
【0094】
また、上側の櫛型の電極21の櫛の幅も十分に細くしてやる必要がある。
【0095】
例えば、2つの副走査電極21、22を0.1〜0.5μm程度の厚みで形成する場合には、絶縁層51の厚みは0.2〜3μm程度、四角形電極の幅(これはおよそ複合電極全体の幅に相当)は30〜1000μm程度、櫛の部分の長さは前記四角形電極の幅(複合電極全体の幅)の70〜100%程度とし、櫛形の電極21の櫛の幅を0.5〜3μm程度とすると良い。ここで絶縁層に使う絶縁物は、薄くても絶縁耐圧が高く、誘電率が低いものが、良好な電界分布が得られるので望ましい。
【0096】
このような、2層構造においては、下層の副走査電極が電気泳動粒子から遠いので、上層の副走査電極よりも相対的に高い電圧を印加する。
【0097】
また、この図7における上層の構造を図6の櫛型電極対とすれば、3電極構造による複合電極が構成できることは、簡単に推察できよう。更に、下層も櫛型電極対とすれば、4電極構造と成る。
【0098】
このように、複合電極構造における、電極数はある程度任意の数に増やすことが可能である。
【0099】
また、上下を絶縁することにより、櫛型形状だけではなく、多数の点が混ざり合うような形状など、任意の形状を取ることが出来る。
【0100】
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について説明する。
【0101】
本形態を示す図8は、本発明を構成する複合電極の一実施形態の詳細形状を示す図であり、2つの副走査電極を上下に重ねた別の場合の図である。(a)は平面図である。(b)は側面図である。
【0102】
本実施の形態においても、実施形態1と同じくA走査電極ドライバ16の各ドライブラインに接続されている櫛型電極と、B走査電極ドライバ17の各ドライブラインに接続されている四角形電極とが、2層構造を持っている。
【0103】
しかし、本形態においては、電極21のくし歯の形状が、電極の長い方向に伸びているところに特徴がある。
【0104】
この構成においては、パネル中央部の可視領域内をくし歯のみで構成できる。この結果、図7のように、くしの軸部分と歯部分における電界の偏りがなく、均一の電界を構成できる。
【0105】
本形態のように、長手方向に櫛歯が延びた形状で櫛形電極を形成する場合には、例えば、2つの副走査電極21、22を0.1〜0.5μm程度の厚みで形成する場合に、絶縁層51の厚みは0.2〜3μm程度、四角形電極の幅(これはおよそ複合電極全体の幅に相当)は30〜1000μm程度、櫛形の電極21の櫛の幅を0.5〜3μm程度とすると良い。
【0106】
以上説明したように、本発明における複合電極の要諦は、2つ以上の電位を混合することにあり、複合電極そのものの形状や立体構造は、電位が混合さえされれば、任意である。
【0107】
ここで、更に本発明の内容理解に資するために、動作の状況をまとめた真理値表を用いて従来の技術と本発明の技術との相違を示し、本発明の複合電極構造を有する走査電極の働きを明らかにしておく。
【0108】
図12は、従来例における、動作の状況を真理値表にまとめたものである。
【0109】
図12において、走査ラインをCOM、情報ラインをSEGであらわし、COM=0は非選択、COM=1は選択、SEG=0は消去のみ、SEG=1は消去後書き込み、のそれぞれに対応する電位を供給するものとする。COMとSEGの合計電位が閾値を超えた場合をY、超えない場合をNであらわし、左側が消去、右側が書き込みの部分を示す。
【0110】
COMが非選択電位では、SEGの値にかかわらず、閾値を越えない。COMが選択電位の場合SEGが消去のときは消去のみ閾値を超え、SEGが消去後書き込みのときは、消去部分と書き込み部分の両方で、閾値を超える。
【0111】
図9は、上記実施形態1〜2における、動作の状況を真理値表にまとめたものである。
【0112】
図9においては、走査ラインをCOMAおよびCOMB、情報ラインをSEGであらわし、COMA、COMBにおいては、0は非選択、1は選択をあらわし、SEG=0は消去のみ、SEG=1は消去後書き込み、のそれぞれに対応する電位を供給するものとする。COMとSEGの合計電位が閾値を超えた場合をY、超えない場合をNであらわし、左側が消去、右側が書き込みの部分を示す。
【0113】
COMA、COMBのどちらかが非選択電位では、SEGの値にかかわらず、閾値を越えない。COMAおよびCOMBの両方が選択電位の場合のみ、SEGが消去のときは消去のみ閾値を超え、SEGが消去後書き込みのときは、消去部分と書き込み部分の両方で、閾値を超える。
【0114】
(実施形態3)
次に、走査電極と情報電極の間にて複合電極を構成した場合を実施形態3として説明する。
【0115】
図10は、実施形態3に係る電気泳動表示装置の概略ブロック図である。
【0116】
同図において、11から13までは図1と同じ、81は走査電極セレクタ、82は走査電極ドライバ、83は情報側走査ラインを駆動する情報側走査電極ドライバCであり、クロック発生器14より発生したクロック信号は走査電極セレクタ81に送られた後、走査電極セレクタ81により選択された、走査電極ドライバ82,および情報側走査電極ドライバC83が駆動し、走査電極ドライバ82により走査電極が駆動される。情報側走査電極ドライバC83については、以下に述べる。
【0117】
同図において、84はマトリクス配線により一本の複合電極からなる情報電極に対し情報電極ドライバ及び情報側走査電極ドライバC83をマトリクス接続するマトリクス配線部(マトリクス接続部)である。
【0118】
そして、情報電極ドライバ13及び情報側走査電極ドライバC83からの出力は、マトリクス配線部84により一つの出力として電気泳動パネル85の不図示の複合電極からなる情報電極に供給される。
【0119】
尚、本形態の電極は、情報電極と1つの副走査電極とを実施形態1や2において示した複合電極(2つの副走査電極からなる走査電極)と同様の構造で形成すれば良く、情報電極と走査電極とに印加する電圧の設定についても、上記の実施形態において説明した本発明の思想に従えば容易に実施できる。
【0120】
図11は、本実施形態3における、動作の状況を真理値表にまとめたものである。
【0121】
図11においては、走査ラインをCOM、情報ラインをSEG、情報側走査ラインをCOMCであらわし、COM、COMCにおいては、0は非選択、1は選択をあらわし、SEG=0は消去のみ、SEG=1は消去後書き込み、のそれぞれに対応する電位を供給するものとする。COMとSEGの合計電位が閾値を超えた場合をY、超えない場合をNであらわし、左側が消去、右側が書き込みの部分を示す。
【0122】
図11のように、COMおよびCOMCのどちらかが非選択電位では、SEGの値にかかわらず、閾値を越えない。COMおよびCOMCの両方が選択電位の場合のみ、SEGが消去のときは消去のみ閾値を超え、SEGが消去後書き込みのときは、消去部分と書き込み部分の両方で、閾値を超える。
【0123】
(実施形態3)
本実施形態は、情報電極を複合電極で構成し、これと走査電極とによりマトリクス駆動するものである。
【0124】
具体的には、保持体に移動可能に保持された電気泳動粒子を含む画素を複数有し、該画素に電気的に接続された走査電極及び情報電極を通して駆動選択電圧を選択的に印加することにより、各画素の状態を定める電気泳動表示装置において、
前記走査電極に走査信号を供給する走査駆動回路と、
前記情報電極に情報信号を供給する情報駆動回路と、
を備え、
前記情報電極は、それぞれ独立して信号が印加される第1及び第2の副情報電極から構成された複合電極となっており、
前記情報駆動回路は、前記第1及び第2の副情報電極にそれぞれ接続された第1情報駆動回路及び第2情報駆動回路を有しており、
前記画素は、そこに電気的に接続されている前記複合電極の前記第1及び第2の副情報電極と前記走査電極との3つの電極に選択信号が供給されることで前記駆動選択電圧が印加され、当該画素の状態が遷移することを特徴とする。
【0125】
つまり図10の構成において、走査電極ドライバCを、走査電極セレクタ81とではなく、データ変換機12からの情報電極に基づいて情報電極ドライバ13と協働して働く副情報電極ドライバして構成すればよい。動作の真理表は図11と同じであり、この真理表を満たすように動作すればよい。
【0126】
また、実施形態1と実施形態4とを組み合わせ、下側基板および上側基板の両方において複合電極を構成し、4次元マトリクス駆動する実施形態が構成出来るのは明らかであり、そのような形態についての図示は省略する。
【0127】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のように、少なくとも複数の走査電極及び情報電極の一方の各電極と、少なくとも2つのドライブ回路とをマトリクス接続し、各電極に接続されるドライブ回路の全てに所定信号が印加されたときにのみ画素の状態が所定の変化を生じるように構成しておくことにより、ドライブ回路の出力チャンネル数が減るので、電気泳動パネルの総画素数に対し、1/2乗に比例してドライブ回路の出力チャンネルを設ける必要がない。こうして、少ないドライブICチップ数で電気泳動パネルを駆動することができる。そして、このような大幅なドライブ回路数の削減により、ドライブICチップの実装が容易になると同時に大幅なコストダウンが可能となる。
【0128】
また、1画素に対して、副電極を離散的に配置された複数の電極部分を設けたので、3次元マトリクスによる駆動選択電圧の選択的印加が良好に行われるようになる。更には、複数の走査電極間を絶縁しておくことにより、特開2000−56219号公報のように絶縁されていない場合に比べて、消費電力を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気泳動表示装置の一実施形態の概略ブロック図である。
【図2】本発明の複合電極とマトリクス配線部との接続状況を説明する接続図である。
【図3】本発明の電気泳動表示装置において2つの走査駆動回路から各走査電極に印加される信号波形を説明する図である。
【図4】本発明の電気泳動表示装置において情報電極に印加される電圧と、それにより生じる走査電極と情報電極との間の電界強度を示す図である。(a)は情報電極にON電圧が印加された場合の図である。(b)は情報電極にOFF電圧が印加された場合の図である。
【図5】本発明の電気泳動表示装置において2つの走査駆動回路から各走査電極に印加される信号波形を示すタイミングチャートである。
【図6】本発明を構成する複合電極の一実施形態の詳細形状を示す平面図である。
【図7】本発明を構成する複合電極の一実施形態の詳細形状を示す図であり、2つの副走査電極を上下に重ねた場合の図である。(a)は平面図である。(b)は側面図である。
【図8】本発明を構成する複合電極の一実施形態の詳細形状を示す図であり、2つの副走査電極を上下に重ねた別の場合の図である。(a)は平面図である。(b)は側面図である。
【図9】本発明の実施形態1から3における動作の状況を真理値表にまとめたものである。
【図10】本発明の実施形態4の概略ブロック図である。
【図11】本発明の実施形態4における動作の状況を真理値表にまとめたものである。
【図12】従来例における動作の状況を真理値表にまとめたものである。
【図13】図6の一対の櫛形電極の平面及び断面模式図である。
【図14】電極の平面配置は図13と同様であるが、基板の最表面に絶縁層を薄く配置した形態の断面模式図である。
【図15】電極の平面配置は図13と同様であるが、2つの副走査電極を多層化して形成した形態の断面模式図である。
【図16】電極の平面配置が図13と若干異なり、一方の副走査電極を面電極として形成した形態の断面模式図である。
【図17】黒表示の場合の画素構成を表した模式図である。
【図18】白表示の場合の画素構成を表した模式図である。
【符号の説明】
11 データ入力部
12 データ変調器
13 情報電極ドライバ
14 クロック発生器
15 走査電極セレクタ
16 走査電極ドライバA
17 走査電極ドライバB
18 マトリクス配線部
19 電気泳動パネル
21 第1副走査電極
22 第2副走査電極
23 走査電極群
121 COMA1
122 COMB1
311 選択信号
312 非選択信号
322 合成波形(駆動選択電圧)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophoretic display device that performs display by changing the state of a pixel by moving electrophoretic particles included in the pixel between a scanning electrode and an information electrode.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a display device other than an electrophoretic display device, in STN and FLCD liquid crystal display devices, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-56291 (Patent Document 1), a plurality of matrix electrodes are driven by wiring scanning electrodes through resistors. It is possible to perform high-resolution display.
[0003]
On the other hand, in the electrophoretic display device, as the number of drive circuits increases as the resolution increases, the mounting width of the drive circuit IC becomes narrower, and mounting becomes more difficult. In addition, as the number of drive ICs increases, the cost of the drive ICs occupies a large proportion of the entire electrophoretic display device. Therefore, a low-temperature polysilicon method can be considered as a method that does not use an external drive IC. The low-temperature polysilicon method is a manufacturing method in which polycrystalline silicon can be produced at a low temperature such as the heat-resistant temperature of a glass substrate or lower, so that a drive circuit can be monolithically integrated together with a transistor of a pixel of a display device.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-56291
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the electrophoretic display device is required to have flexibility, low cost, and a large screen, it is difficult to adopt the low-temperature polysilicon method. For this reason, it is required to reduce the cost of the drive IC by a method other than monolithically integrating the drive circuit as in the low-temperature polysilicon method.
[0006]
That is, if the number of output channels of the drive circuit can be reduced without reducing the number of pixels of the display device, the cost of the drive circuit can be dramatically reduced.
[0007]
In general, a paper-like display using electrophoretic display is required to be able to be written with low power consumption. However, since the main purpose is to display a still image without displaying a moving image, it is necessary to display one frame. There is a feature that the driving time can be somewhat increased even if it is slightly longer.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to reduce the number of output channels of a drive circuit in an electrophoretic display device in which the drive time is loosely limited, thereby reducing the cost of the drive circuit. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the above problems are as follows.
[0010]
[Solution 1]
Each of the pixels includes a plurality of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding member, and selectively applying a drive selection voltage through a scanning electrode and an information electrode electrically connected to the pixels. In an electrophoretic display device for determining a state,
A scan drive circuit for supplying a scan signal to the scan electrode,
An information drive circuit for supplying an information signal to the information electrode;
With
At least one of the scanning electrode and the information electrode is a composite electrode composed of first and second sub-electrodes to which signals are independently applied,
The scan drive circuit or the information drive circuit has a first sub-electrode drive circuit and a second sub-electrode drive circuit connected to the first and second sub-electrodes, respectively.
The pixel is driven by a selection signal being supplied to three electrodes, the first and second sub-electrodes of the composite electrode and the information electrode or the scanning electrode, which are electrically connected thereto. An electrophoretic display device in which a selection voltage is applied and the state of the pixel changes.
[0011]
[Solution 2]
Each of the pixels includes a plurality of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding member, and selectively applying a drive selection voltage through a scanning electrode and an information electrode electrically connected to the pixels. In an electrophoretic display device for determining a state,
A scan drive circuit for supplying a scan signal to the scan electrode,
An information drive circuit for supplying an information signal to the information electrode;
With
The scanning electrode is a composite electrode composed of first and second sub-scanning electrodes to which signals are independently applied,
The scan drive circuit has a first scan drive circuit and a second scan drive circuit connected to the first and second sub-scan electrodes, respectively.
The drive selection voltage is applied to the pixel by supplying a selection signal to three electrodes, the first and second sub-scanning electrodes and the information electrode, of the composite electrode electrically connected thereto. An electrophoretic display device, wherein a state of the pixel is changed by being applied.
[0012]
[Solution 3]
Each of the pixels includes a plurality of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding member, and selectively applying a drive selection voltage through a scanning electrode and an information electrode electrically connected to the pixels. In an electrophoretic display device for determining a state,
A scan drive circuit for supplying a scan signal to the scan electrode,
An information drive circuit for supplying an information signal to the information electrode;
With
The information electrode is a composite electrode composed of first and second sub-information electrodes to which signals are independently applied,
The scan drive circuit has a first scan drive circuit and a second scan drive circuit connected to the scan electrode and the second sub information electrode, respectively.
The drive selection voltage is applied to the pixel by supplying a selection signal to three electrodes of the composite electrode electrically connected thereto, that is, the first and second sub-information electrodes and the scanning electrode. An electrophoretic display device, wherein a state of the pixel is changed by being applied.
[0013]
[Solution 4]
In the above-mentioned composite electrode, a first sub-electrode and a second sub-electrode each having a comb shape are formed on the same plane in a state where teeth of a comb are engaged with each other. The electrophoretic display device according to any one of
[0014]
[Solution 5]
The composite electrode has a multilayer shape, and an insulating layer is formed between a sub-electrode far from the electrophoretic particles and a sub-electrode near the electrophoretic particles. 4. The electrophoretic display device according to any one of
[0015]
[Solution 6]
A large number of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding body are arranged in a two-dimensional matrix, and an electrophoretic display device that determines a state of each pixel by selectively applying a drive selection voltage to the pixels. At
An electrophoretic display device, wherein three electrodes are electrically connected to the pixel, and a driving circuit that drives the three electrodes in a three-dimensional matrix is provided.
[0016]
Further, the three-dimensional matrix driving includes four-dimensional matrix driving.
[0017]
The drive selection voltage is a voltage that can be applied to a pixel and change the display state of the pixel only when three electrodes driven in a three-dimensional matrix are simultaneously selected (1 or 0 in the truth table). The drive selection voltage may be determined such that a voltage pulse train is applied to the selected pixel after the erasing voltage is applied to the pixel at least for each pixel, at least for each line, or for each frame.
[0018]
Here, the holding body may be a capsule, a pair of substrates whose periphery is sealed, or a combination thereof.
[0019]
Further, the two electrodes constituting the composite electrode each preferably have a plurality of portions discretely provided for one pixel. Specifically, as described later, a plurality of comb-shaped portions may be arranged in one pixel as a comb-shaped electrode structure. Further, it is preferable that at least one capsule is arranged in one pixel having a plurality of comb-tooth portions, and a large number of electrophoretic particles are contained in the capsule.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these specific embodiments.
[0021]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electrophoretic display device according to one embodiment of the present invention.
[0022]
In the figure, 11 is a data input unit, 12 is a data modulator, 13 is an information electrode driver (information drive circuit), and a display signal and a clock signal from the data input unit 11 are sent to the
[0023]
Further, in the figure, 14 is a clock generator, 15 is a scan electrode selector for selecting a scan electrode (not shown), and 16 and 17 are A and B scan electrode drivers (the first scan drive circuit and the second scan drive circuit, respectively). After the clock signal generated by the
[0024]
In FIG. 1,
[0025]
The outputs from the A and B
[0026]
FIG. 2 is a diagram for explaining a connection state between the composite electrode and the
[0027]
The
[0028]
Then, the same close arrangement is performed also on the sub-scanning electrodes of the drive lines COMA2 to COMA4, whereby the
[0029]
More specifically, a total of 32 first sub-scanning electrodes are provided, one for each of the four input terminals COMA-1 to COMA-4. A total of 32 second sub-scanning electrodes arranged in parallel with each other are further provided, which are commonly connected to any of the common input terminals COMB-1 to COMB-8 every four lines. Have been. In this way, the
[0030]
Note that, as described above, the first sub-scanning electrodes are grouped into a plurality of first sub-scanning electrode groups each including a fixed number of first sub-scanning electrodes. The first sub-scanning electrode belonging to the first sub-scanning electrode is connected to one input terminal of the first scanning drive circuit, and the second sub-scanning electrode is paired with one first sub-scanning electrode in each first sub-scanning electrode group. Are grouped into a plurality of second sub-scanning electrode groups consisting of second sub-scanning electrodes constituting a composite electrode, and the second sub-scanning electrodes belonging to one second sub-scanning electrode group are By connecting to one input terminal of the second scanning drive circuit, matrix wiring can be performed with a simple configuration, which can be said to be a preferable mode. However, the present invention is not limited to this connection mode.
[0031]
FIG. 6 is a plan view showing a detailed shape of one embodiment of the composite electrode used in the present invention.
[0032]
The first
[0033]
FIG. 3 is a diagram illustrating signal waveforms applied to each scanning electrode from two scanning driving circuits (A and B
[0034]
Here, the selected waveform 311 is composed of an erase
[0035]
Similarly, of the drive lines B1 to B8 of the B
[0036]
Here, since the comb electrodes connected to the drive lines A1 to A4 and the drive lines B1 to B8 are arranged in a matrix, both the selection waveforms 311 are applied to the composite electrode only to the scan electrodes A1 to B1. . When both the selection waveforms 311 are applied as described above, since the two selection waveforms 311 are the same, the same pulse as the selection waveform 311, that is, the
[0037]
On the other hand, the
[0038]
As described above, the scan signal waveform substantially applied to the scan electrode constituted by the composite electrode includes:
1. A
2. A
3. A
4.
Thus, there are four signal waveforms.
[0039]
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the voltage applied to the information electrode and the resulting electric field strength between the scanning electrode and the information electrode in the electrophoretic display device of the present invention. (A) is a diagram when an ON voltage is applied to the information electrode. (B) is a diagram when an OFF voltage is applied to the information electrode.
[0040]
321 is an information signal waveform applied to the information electrode, which is white.
[0041]
When the selection waveform 311 (see FIG. 3) is applied to each of the drive lines A1 to A4 and B1 to B8 of the A and B
[0042]
When the
[0043]
Then, when the composite waveform 322 of the
[0044]
The electric field intensity waveform between the
[0045]
Then, with respect to the threshold electric field intensity at which the state of the pixel transitions from white to black or from black to white, the electric field intensity waveform 322 exceeds the threshold value and 324 indicates a value that does not exceed the threshold value. Rewriting occurs in the waveform 322 and rewriting occurs in the
[0046]
Next, FIG. 4B is a diagram illustrating a voltage waveform and an electric field generated by a voltage difference when an OFF voltage is applied to the information electrode.
[0047]
[0048]
The electric field intensity waveform between the
[0049]
As described above, only the electric field
[0050]
Next, FIG. 5 is a diagram illustrating the order of waveforms applied from the A and B
[0051]
In the figure,
[0052]
Here, the
[0053]
The
[0054]
The B1 waveform 343 is a waveform in which the selected waveform 311 is output once, and then the
[0055]
The
[0056]
At the
[0057]
At the second timing 346, only COMA1 and COMB2 have the selected waveform, and only the second composite electrode connected to them has the selected potential.
[0058]
In this way, the 1st to 32nd lines become the selection potential in accordance with the
[0059]
For example, if the number of drive lines of the A
[0060]
Then, two
[0061]
In the above description, the
[0062]
In the above description, the case where the same selection waveform of the same voltage is applied to the drive lines of the
[0063]
As described above, the electrophoretic display device of the present invention in which a scanning electrode is formed as a composite electrode by two sub-scanning electrodes has been described using a comb electrode pair as shown in FIG. 6 as an example of a particularly preferable electrode arrangement. The preferred electrode arrangement in the embodiment of the invention is not limited to this, but may be any electrode configuration that can apply a voltage between two sub-scanning electrodes.
[0064]
FIG. 13 shows a schematic plan view and a cross-sectional view of the pair of comb electrodes of FIG. Such an electrode may be formed, for example, by forming the
[0065]
In FIG. 14, the planar arrangement of the electrodes is the same as that of FIG. 13, but the insulating
[0066]
In FIG. 15, the planar arrangement of the electrodes is the same as that of FIG. 13, but the
[0067]
Further, an insulating layer (not shown) may be formed thin on this.
[0068]
FIG. 16 shows a case where one of the
[0069]
The above-described
[0070]
For example, if a fine particle having a diameter of about 1 to 5 μm is used for the migrating particles, and the two
[0071]
Also, if a relatively large electrophoretic particle having a diameter of about 5 to 30 μm is used, the width of the entire composite electrode formed by engaging two comb-shaped electrodes is 10 to 60 μm, and the length of the comb portion is the same as that of the composite electrode. It is preferable to set the width of the comb of the comb-shaped
[0072]
The
[0073]
Further, as a material of the insulating
[0074]
When actually manufacturing a display panel using the above-described electrode configuration, it is preferable that the migrating particles and the insulating liquid are separated for each pixel so that interference due to particle movement between adjacent pixels does not occur, For that purpose, it is preferable to have a microcapsule or partition structure.
[0075]
Insulating liquid as a dispersion medium containing migrating particles includes a known azo dye in a colorless transparent liquid such as an aliphatic hydrocarbon, a halogenated hydrocarbon, an alcohol solvent, silicone oil, toluene, xylene, and high-purity petroleum. , Anthraquinone dye, triphenylmethane dye, metal dye and the like are preferably used alone or in combination, and colored ones can be used appropriately.
[0076]
As the migrating particles, for example, white particles can be used by dispersing them in the insulating liquid colored as described above. For example, in addition to inorganic pigments such as titanium oxide, zinc oxide and zinc sulfide, fine powders such as glass or resin, and composites thereof are preferably used. In addition, if necessary, the surface of the particles can be treated with various surfactants, dispersants, organic and inorganic compounds, metal compounds, and the like to perform desired charging and dispersion stabilization.
[0077]
If the diameter of the migrating particles is as small as about 1 μm to 5 μm, high-definition display is facilitated. However, in the present invention, the distance between the first sub-scanning electrode and the second sub-scanning electrode is significantly smaller. Fine particles are not preferred. The distance between the pair of sub-scanning electrodes is preferably about 10 μm or less if the particle diameter is about 5 μm, for example.
[0078]
When relatively large electrophoretic particles of about 5 to 30 μm are used, the distance between the pair of sub-scanning electrodes is desirably about 50 μm or less.
[0079]
FIG. 17 and FIG. 18 are schematic diagrams for explaining the display state of the present invention.
[0080]
FIG. 17 is a schematic diagram showing a black display, and FIG. 18 is a schematic diagram showing a white display.
[0081]
17 and 18, 21, 22, 201, and 202 are the same as those in FIG. 13, 271 is an upper transparent substrate, 272 is an information transparent electrode, 273 is a microcapsule filled with an insulating liquid, and 274 is white electrophoresis. Particles.
[0082]
At the time of black erasure described above, white electrophoretic particles accumulate on the lower side as shown in a schematic diagram 17 and black display is performed.
[0083]
At the time of white writing, as shown in FIG. 18, white electrophoretic particles accumulate on the upper side, and when viewed from the upper side, they become white and display white.
[0084]
As described above, it is preferable that one or two or more capsules are arranged in one pixel having the plurality of comb-
[0085]
Here, the description has been given of the combination of the black liquid and the white particles, but the present invention can be similarly implemented with the combination of the white liquid and the black particles.
[0086]
In addition, if RGB color particles are used instead of the white particles, color display can be similarly performed. Alternatively, color display can be similarly performed by using a liquid of YMC color instead of the black liquid.
[0087]
Note that the transition of the state of the pixel in the present invention means that the migration of the migrating particles between the electrodes as described above causes a white display to be changed to a black display or a black display to be changed to a white display in the case of a monochrome display device. In the case of a color display device, the display color state changes.
[0088]
Next, some specific embodiments of the present invention will be described.
[0089]
(Embodiment 1)
[0090]
FIG. 7 showing this embodiment is a diagram showing a detailed shape of an embodiment of a composite electrode constituting the present invention, and is a diagram in a case where two sub-scanning electrodes are vertically overlapped. (A) is a plan view. (B) is a side view.
[0091]
In the present embodiment, the electrodes connected to each drive line of the A
[0092]
Even in the case where the comb electrode pattern portions having such a relationship are provided, the signal waveforms output from the A and B
[0093]
For this reason, the insulating
[0094]
Further, it is necessary to make the width of the comb of the upper comb-shaped
[0095]
For example, when the two
[0096]
In such a two-layer structure, since the lower sub-scanning electrode is far from the electrophoretic particles, a voltage higher than that of the upper sub-scanning electrode is applied.
[0097]
If the structure of the upper layer in FIG. 7 is the comb-shaped electrode pair in FIG. 6, it can be easily inferred that a composite electrode having a three-electrode structure can be formed. Furthermore, if the lower layer is also a comb-shaped electrode pair, it has a four-electrode structure.
[0098]
Thus, the number of electrodes in the composite electrode structure can be increased to an arbitrary number to some extent.
[0099]
Further, by insulating the upper and lower portions, not only a comb shape but also an arbitrary shape such as a shape in which many points are mixed can be obtained.
[0100]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0101]
FIG. 8 showing the present embodiment is a diagram showing a detailed shape of one embodiment of a composite electrode constituting the present invention, and is a diagram showing another case where two sub-scanning electrodes are vertically overlapped. (A) is a plan view. (B) is a side view.
[0102]
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, a comb-shaped electrode connected to each drive line of the A
[0103]
However, the present embodiment is characterized in that the shape of the comb teeth of the
[0104]
In this configuration, the visible area at the center of the panel can be constituted only by the comb teeth. As a result, as shown in FIG. 7, there is no deviation of the electric field between the shaft portion and the tooth portion of the comb, and a uniform electric field can be formed.
[0105]
When the comb-shaped electrode is formed in a shape in which the comb teeth extend in the longitudinal direction as in the present embodiment, for example, when the two
[0106]
As described above, the essential point of the composite electrode in the present invention is to mix two or more potentials, and the shape and three-dimensional structure of the composite electrode itself are arbitrary as long as the potentials are mixed.
[0107]
Here, in order to further contribute to the understanding of the contents of the present invention, a difference between the conventional technique and the technique of the present invention is shown using a truth table summarizing the state of operation, and the scanning electrode having the composite electrode structure of the present invention is shown. Make clear what works.
[0108]
FIG. 12 shows a state of operation in a conventional example in a truth table.
[0109]
In FIG. 12, the scanning line is represented by COM, the information line is represented by SEG, COM = 0 is not selected, COM = 1 is selected, SEG = 0 is erasing only, and SEG = 1 is writing after erasing. Shall be supplied. Y indicates that the total potential of COM and SEG exceeds the threshold, and N indicates that the total potential does not exceed the threshold.
[0110]
When COM is the non-selection potential, the threshold value is not exceeded regardless of the value of SEG. When COM is at the selected potential, when the SEG is erased, the threshold is exceeded only for erase. When the SEG is write after erase, the threshold is exceeded for both the erased portion and the written portion.
[0111]
FIG. 9 summarizes the operation status in the first and second embodiments in a truth table.
[0112]
In FIG. 9, the scanning line is represented by COMA and COMB, and the information line is represented by SEG. In COMA and COMB, 0 represents non-selection, 1 represents selection, SEG = 0 represents erasing only, and SEG = 1 represents writing after erasing. , And a potential corresponding to each of them is supplied. Y indicates that the total potential of COM and SEG exceeds the threshold, and N indicates that the total potential does not exceed the threshold.
[0113]
When either COMA or COMB is the non-selection potential, the threshold value is not exceeded regardless of the value of SEG. Only when both COMA and COMB are at the selected potential, when the SEG is erased, only the erase threshold is exceeded, and when the SEG is write after erase, the threshold is exceeded for both erased and written parts.
[0114]
(Embodiment 3)
Next, a case where a composite electrode is formed between a scanning electrode and an information electrode will be described as a third embodiment.
[0115]
FIG. 10 is a schematic block diagram of the electrophoretic display device according to the third embodiment.
[0116]
In the figure, 11 to 13 are the same as in FIG. 1, 81 is a scan electrode selector, 82 is a scan electrode driver, 83 is an information side scan electrode driver C for driving an information side scan line, and is generated by the
[0117]
In the figure, reference numeral 84 denotes a matrix wiring section (matrix connection section) for connecting an information electrode driver and an information-side scanning electrode driver C83 in a matrix to an information electrode composed of one composite electrode by matrix wiring.
[0118]
The outputs from the
[0119]
The electrode of the present embodiment may be formed by forming the information electrode and one sub-scanning electrode in the same structure as the composite electrode (scanning electrode composed of two sub-scanning electrodes) described in the first and second embodiments. The setting of the voltage applied to the electrodes and the scanning electrodes can be easily performed according to the concept of the present invention described in the above embodiment.
[0120]
FIG. 11 summarizes the operation status in the truth table in the third embodiment.
[0121]
In FIG. 11, the scanning line is represented by COM, the information line is represented by SEG, and the information side scanning line is represented by COMC. In COM and COMC, 0 represents non-selection, 1 represents selection, SEG = 0 represents erasing only, and SEG = 1 supplies a potential corresponding to each of writing after erasing. Y indicates that the total potential of COM and SEG exceeds the threshold, and N indicates that the total potential does not exceed the threshold.
[0122]
As shown in FIG. 11, when either COM or COMC is the non-selection potential, the threshold value is not exceeded regardless of the value of SEG. Only when both COM and COMC are at the selected potential, the threshold exceeds only the erasure when the SEG is erased, and exceeds the threshold in both the erased portion and the written portion when the SEG is write after erase.
[0123]
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the information electrodes are composed of composite electrodes, and the matrix electrodes are driven by the composite electrodes and the scanning electrodes.
[0124]
Specifically, a plurality of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding member are provided, and a drive selection voltage is selectively applied through a scanning electrode and an information electrode electrically connected to the pixels. Thus, in the electrophoretic display device that determines the state of each pixel,
A scan drive circuit for supplying a scan signal to the scan electrode,
An information drive circuit for supplying an information signal to the information electrode;
With
The information electrode is a composite electrode composed of first and second sub-information electrodes to which signals are independently applied,
The information drive circuit includes a first information drive circuit and a second information drive circuit connected to the first and second sub information electrodes, respectively.
The drive selection voltage is applied to the pixel by supplying a selection signal to three electrodes of the composite electrode electrically connected thereto, that is, the first and second sub-information electrodes and the scanning electrode. The state of the pixel is changed by being applied.
[0125]
That is, in the configuration of FIG. 10, scan electrode driver C is configured not as
[0126]
In addition, it is clear that the first embodiment and the fourth embodiment are combined to form a composite electrode on both the lower substrate and the upper substrate, and that an embodiment in which a four-dimensional matrix drive is performed can be configured. Illustration is omitted.
[0127]
【The invention's effect】
As described above, as in the present invention, at least one of the plurality of scanning electrodes and the information electrode and at least two drive circuits are connected in a matrix, and all of the drive circuits connected to each of the electrodes are provided in a predetermined manner. Since the number of output channels of the drive circuit is reduced by providing a configuration in which the state of the pixel undergoes a predetermined change only when a signal is applied, the total number of pixels of the electrophoretic panel is reduced to a half power. There is no need to provide an output channel for the drive circuit in proportion to Thus, the electrophoretic panel can be driven with a small number of drive IC chips. By such a drastic reduction in the number of drive circuits, mounting of the drive IC chip becomes easy, and at the same time drastic cost reduction becomes possible.
[0128]
In addition, since a plurality of electrode portions in which sub-electrodes are discretely arranged are provided for one pixel, selective application of a drive selection voltage using a three-dimensional matrix can be performed satisfactorily. Further, by insulating the plurality of scan electrodes, power consumption can be reduced as compared with the case where the electrodes are not insulated as in JP-A-2000-56219.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of an electrophoretic display device according to the present invention.
FIG. 2 is a connection diagram illustrating a connection state between a composite electrode and a matrix wiring unit according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating signal waveforms applied to each scanning electrode from two scanning driving circuits in the electrophoretic display device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a voltage applied to an information electrode and an electric field strength between the scanning electrode and the information electrode caused by the voltage applied to the information electrode in the electrophoretic display device of the present invention. (A) is a diagram when an ON voltage is applied to the information electrode. (B) is a diagram when an OFF voltage is applied to the information electrode.
FIG. 5 is a timing chart showing signal waveforms applied to each scanning electrode from two scanning driving circuits in the electrophoretic display device of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a detailed shape of one embodiment of a composite electrode constituting the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a detailed shape of one embodiment of a composite electrode constituting the present invention, and is a diagram when two sub-scanning electrodes are vertically overlapped. (A) is a plan view. (B) is a side view.
FIG. 8 is a view showing a detailed shape of one embodiment of a composite electrode constituting the present invention, and is a view showing another case where two sub-scanning electrodes are vertically overlapped. (A) is a plan view. (B) is a side view.
FIG. 9 is a truth table summarizing the operation states in the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a schematic block diagram of
FIG. 11 is a table summarizing operation states according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a truth table summarizing the operation status in the conventional example.
13 is a schematic plan view and a cross-sectional view of a pair of comb electrodes of FIG. 6;
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of an embodiment in which the planar arrangement of the electrodes is the same as that of FIG.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a form in which two sub-scanning electrodes are formed in a multi-layered form, although the planar arrangement of the electrodes is the same as that of FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of an embodiment in which the planar arrangement of the electrodes is slightly different from that of FIG.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a pixel configuration for black display.
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a pixel configuration for white display.
[Explanation of symbols]
11 Data input section
12 Data modulator
13 Information electrode driver
14 Clock generator
15 Scanning electrode selector
16 Scanning electrode driver A
17 Scanning electrode driver B
18 Matrix wiring section
19 Electrophoresis panel
21 1st sub-scanning electrode
22 Second sub-scanning electrode
23 scan electrode group
121 COMA1
122 COMB1
311 Selection signal
312 Non-selection signal
322 composite waveform (drive selection voltage)
Claims (3)
前記画素には3つの電極が電気的に接続されており、その3つの電極を、3次元マトリクス駆動する駆動回路を有することを特徴とする電気泳動表示装置。A large number of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding body are arranged in a two-dimensional matrix, and an electrophoretic display device that determines a state of each pixel by selectively applying a drive selection voltage to the pixels. At
An electrophoretic display device, wherein three electrodes are electrically connected to the pixel, and a driving circuit that drives the three electrodes in a three-dimensional matrix is provided.
前記走査電極に走査信号を供給する走査駆動回路と、
前記情報電極に情報信号を供給する情報駆動回路と、
を備え、
前記走査電極又は情報電極は、それぞれ独立して信号が印加される第1及び第2の副電極から構成された複合電極となっており、
前記走査駆動回路又は情報駆動回路は、前記第1及び第2の副電極にそれぞれ接続された第1副電極駆動回路及び第2副電極駆動回路を有しており、
前記画素は、そこに電気的に接続されている前記複合電極の前記第1及び第2の副電極と前記情報電極又は前記走査電極との3つの電極に選択信号が供給されることで前記駆動選択電圧が印加され、当該画素の状態が遷移することを特徴とする電気泳動表示装置。Each of the pixels includes a plurality of pixels including electrophoretic particles movably held by a holding member, and selectively applying a drive selection voltage through a scanning electrode and an information electrode electrically connected to the pixels. In an electrophoretic display device for determining a state,
A scan drive circuit for supplying a scan signal to the scan electrode,
An information drive circuit for supplying an information signal to the information electrode;
With
The scanning electrode or the information electrode is a composite electrode composed of first and second sub-electrodes to which signals are independently applied,
The scan drive circuit or the information drive circuit has a first sub-electrode drive circuit and a second sub-electrode drive circuit connected to the first and second sub-electrodes, respectively.
The pixel is driven by a selection signal being supplied to three electrodes, the first and second sub-electrodes of the composite electrode and the information electrode or the scanning electrode, which are electrically connected thereto. An electrophoretic display device in which a selection voltage is applied and the state of the pixel changes.
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JP2010092000A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Lg Display Co Ltd | Electrophoretic display device |
US7755599B2 (en) | 2005-03-18 | 2010-07-13 | Seiko Epson Corporation | Electrophoretic display device and driving method thereof |
-
2003
- 2003-02-21 JP JP2003043966A patent/JP2004252277A/en not_active Withdrawn
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