JP2005529375A - 改良された電気光学的にアクティブな装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの個々にアドレス指定可能な画素を有し、各画素に、貯蔵部光シールド、ブラックマトリックス又はミラー素子などの遮断素子（３）が設けられる電気光学的にアクティブな表示装置に関する。本発明によれば、少なくとも１つの構成要素の一部が、該一部が前記表示装置の観察者には見えないように前記遮断素子の下に配置される。

Description

本発明は、改良された電気光学的にアクティブなディスプレイ(electro-optically active display)に関する。

表示装置を介する電気光学的にアクティブな媒体の物理的搬送がある電気光学的にアクティブな表示装置の一例である電気泳動ディスプレイは、基本的に、粒子とは別の色を持つ液体中に着色粒子の懸濁を有する。前記ディスプレイは、粒子が基本的にセル領域を覆うように粒子が表示セルにおいて分散させられる分散状態と、セルの透過に及ぼす影響をたとえあったとしても小さな程度にするために、セルの選ばれた領域内に粒子が集められる収集状態(collected state)との２つの状態において駆動され得る。粒子の収集のために幾つかの電気泳動ディスプレイは、セルに組み込まれる貯蔵部を有する。貯蔵部は遮断光シールド素子(obstructing light shield element)を有し、粒子は、前記収集状態において、粒子が観察者には見えないように前記遮断光シールド素子の後ろに集められ得る。この解決策は、前記遮断光シールド素子が、セル領域の一部をふさぎ、それにより、セルの透過を制限するという不利な点を持つが、他方で、収集状態においては、セルの残りのアクティブ透過領域が粒子に関して完全に空にされ、それにより、この状態において良好な透過特性を供給し得る。

しかしながら、通常、電気泳動ディスプレイは、電気泳動セルの規則的な横方向の配列を更に有し、前記配列はアクティブ・マトリックス駆動によって駆動される。このようなアクティブ・マトリックス駆動は、ディスプレイを構成する画素セルの各々の中に配置されなければならない多数の構成要素を必要とする。このような構成要素の例は、スペーサ、ゲート線、データ線、蓄積キャパシタ(storage capacitor)及びTFTである。このような構成要素はセル内に配置されることから、これらは、セルのアクティブ閲覧透過領域(active viewing and transmission area)の一部を占め、それによりセルの透過を制限するであろう。とりわけ、電気泳動層が横方向電界(lateral field)によって切り換えられる電気泳動透過型ディスプレイ又は電気泳動半透過型ディスプレイにおいて、そうである。

それ故、従来技術のディスプレイでの問題は、セルの比較的大きな領域が上記のように様々な構成要素で占められ、これが、ディスプレイの透過能力を制限することにある。

既に、例えば、米国特許第6337761号によって提案されているように、構成要素を可能な限り小さくすることによって又は構成要素を基本的に透明にすることによって、上記の問題を解決するために幾つかの試みがなされている。しかしながら、これらの構成要素は、依然として、アクティブセル領域を介する透過に悪影響を及ぼすおそれがあり、それ故、上記の不利な点を克服する改良された表示装置が望まれている。

それ故、本発明の目的は、従来技術の電気泳動ディスプレイでの不利な点の少なくとも幾つかを克服し、改善された透過特性を持つディスプレイを提供することにある。

上記の目的及び他の目的は、本発明により、少なくとも１つの個々にアドレス指定可能な画素を有し、各画素に遮断素子が設けられる電気泳動表示装置であって、電気的な構成要素又は機械的な構成要素の１つである少なくとも１つの構成要素の一部が、該一部が前記表示装置の観察者には見えないように前記遮断素子の下に配置されることを特徴とする電気泳動表示装置によって達成される。この方法においては、アクティブセル領域の最大限の領域が透過動作のために利用可能であり、それ故、前記表示装置の透過は改善される。

遮断素子の例は、貯蔵部光シールド(reservoir light shield)、ブラックマトリックス及びミラー素子である。

好ましくは、前記少なくとも１つの構成要素は、スペーサ、仕切り(barrier)、ゲート電極、データ電極、蓄積キャパシタ又は薄膜トランジスタのうちの１つであり、これらは全て現在の電気泳動ディスプレイ中に一般に存在する構成要素である。しかしながら、温度用のセンサなどのような多くの他の構成要素もまた、本発明に基づいて同じ有利な効果を達成するよう同様に配置され得る。

本発明の好ましい実施例によれば、前記ディスプレイは、貯蔵部光シールドを有し、電極、蓄積キャパシタ及び薄膜トランジスタのうちの１つ以上が前記貯蔵部光シールドの下に配置される貯蔵電気泳動表示装置(reservoir electrophoretic display device)である。この場合に、前記光シールドは必然的に前記セル内にあり、前記光シールドの下に他の構成要素を配置することによって、前記セルのアクティブ透過領域は最大化され得る。その上、前記画素は、半透過型動作を可能にするための反射素子を更に有してもよく、それによって、ソース電極などの付加的な構成要素の一部が、該一部が前記表示装置の観察者には見えないように前記反射素子の下に配置される。半透過型動作の場合には、ソース線を反射器で覆うことによって、透過のために利用可能な領域は最大化される。

以下に、添付図面を参照して現在好ましい実施例によって本発明を説明する。

本発明は、例えば図２に示されているような、複数のセルを有し、各セル２が光透過流体(light-transmissive fluid)中に帯電着色粒子の懸濁を有する電気泳動表示装置１に関する。各セル２は、基本的に、反射型、透過型又は半透過型となるよう装置される透過型前面基板２と、ゲート電極５と、ソース電極４と、後面基板とを有する（図２は、一例として半透過型装置を示している）。これらの構成要素の配置は以下に規定する。セルは、セルの貯蔵部を設けるために光シールド素子３を更に有する。光シールド素子３によって覆われていないセルの残りの部分が、アクティブセル部を構成する。ディスプレイは、収集状態と分散状態との２つの状態において駆動され得る。分散状態において、電極４、５は、懸濁粒子がアクティブセル部全体にわたって分散されるように駆動され、故に、セルを介していずれの方向に透過される光も前記粒子の存在によって妨害される。収集状態において、電極４、５は、帯電粒子が、基本的にセルの貯蔵部内に集められ、それにより、アクティブセル部を介する光の透過を妨害しないように駆動される。分散状態において光透過の所望の特性を達成するために、色素(pigment)及び光透過流体の染色(pigmentation)及び着色は従来技術に基づいて調節され得る。

図１は、本発明のありうる一実施例の平面図である。図１は、４つのセルを有する電気泳動ディスプレイのアクティブマトリックスアレイ１の一部を開示している。前記セル２の各々は、セルの貯蔵部を設けるために光シールド３を伴う。ディスプレイは、ソース線４及びゲート線５を更に有する。本発明によれば、ゲート線５は光シールド３の下に配置され、故に、ゲート線５はディスプレイの観察者には見えない。このようにして、ゲート線５は、アクティブセル部の如何なる追加の空間も占めず、従って、ディスプレイの透過特性に影響を及ぼさない。ソース線４は、既知なようにして、基本的にゲート線５に対して垂直に配置される。更に、ディスプレイセルは、TFT８（薄膜トランジスタ）及び蓄積キャパシタ６を有し、それらの組み合わせは、従来技術による液晶ディスプレイ(LCD)において一般に用いられるようなアドレス指定方式によって個々の画素に選択電圧を印加するのに用いられる。TFT及び蓄積キャパシタは両方とも光シールド３の下に配置され、故に、それらは、ディスプレイの観察者には見えず、従って、アクティブセル部の如何なる追加の空間も占めない。上記の構成要素をこのように構成することによって、ディスプレイの透過動作のために最大限の領域が利用可能となる。上記の構成は、更に、反射型表示装置、透過型表示装置又は半透過型表示装置のいずれにおいても用いられ得る。上記のようなセルの後面基板の一部に反射素子１１が設けられる半透過型装置の場合には、前記ソース線４を反射器の下に配置し（即ち、表示素子の観察者には見えない）、それによって透過のために利用可能な領域を最大化することが更に可能である。

上記構成は、上記の貯蔵機能と組み合わせて横方向電界を用いる半透過型及び透過型電気泳動ディスプレイにとりわけ適している。貯蔵部は、セルの非アクティブ領域であり、影響を及ぼされる領域内の全てを視界から遮ることから、好ましくは、ディスプレイのために必要とされる基本的に全ての電気的な及び機械的な構成要素が、貯蔵部を規定する前記光シールドの後ろに配置されるべきであり、それによって、透過を最大化する。このような構成要素は、例えば、ゲート電極、ソース電極、TFT、蓄積キャパシタ、スペーサ、仕切り及びセンサを含み得る。

他の例においては、上記の種類の構成要素は、既にディスプレイ構造内にあるブラックマトリックス又はミラー素子の下などの他の素子の後ろに配置され得る。

本発明は、特定の実施例に関して記載されているが、前記実施例の詳細は、限定として解釈されるべきものではなく、多くの変形例、修正例及び改変例が、当業者にとって明らかであり、本発明の範囲内に含まれる。特定の例として、本発明は、電気泳動ディスプレイにおいて用いられ得るだけでなく、同様に、目に見える画素領域と、より多くの又はより少ない隠れた領域との間の電気光学的にアクティブな媒体の物理的搬送がある原理に作用する他の電気光学的にアクティブなディスプレイにも適用可能である。このようなディスプレイの他の例は、着色油層の運動を利用するエレクトロウェッティングディスプレイ、及び例えばホイルの運動を利用する電気機械ディスプレイである。

本発明によるありうる配列設計の平面図である。 本発明による貯蔵電気泳動表示装置の概略的な断面図である。

Claims (5)

1. 表示装置を介する電気光学的にアクティブな媒体の物理的搬送を用いる電気光学的にアクティブな表示装置であり、少なくとも１つの個々にアドレス指定可能な画素を有し、各画素に遮断素子が設けられる表示装置であって、電気的な構成要素又は機械的な構成要素の１つである少なくとも１つの構成要素の一部が、該一部が前記表示装置の観察者には見えないように前記遮断素子の下に配置されることを特徴とする表示装置。
2. 前記少なくとも１つの構成要素が、スペーサ、仕切り、ゲート電極、データ電極、蓄積キャパシタ、センサ又は薄膜トランジスタのうちの１つである請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示装置が、貯蔵部光シールドを有する貯蔵電気泳動表示装置であり、電極、蓄積キャパシタ、センサ及び薄膜トランジスタのうちの１つ以上が前記貯蔵部光シールドの下に配置される請求項１に記載の表示装置。
4. 前記画素が、半透過型動作を可能にするための反射素子を更に有し、それにより、ソース電極などの付加的な構成要素の一部が、該一部が前記表示装置の観察者には見えないように前記反射素子の下に配置される請求項３に記載の表示装置。
5. 前記表示装置が、電気泳動ディスプレイ、エレクトロウェッティングディスプレイ又は電気機械的なディスプレイのうちの１つである請求項１乃至２のいずれか一項に記載の表示装置。
   
   

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