JP2005531025A - クロストークを調節するための電極をもつエレクトロクロミックディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

ディスプレイパネル１は、複数の画素２を有しており、それぞれの画素２は、それぞれに隣接する画素２’を有している。画素２は、第一の電極３と第二の電極４との間に電位差を印加するための第一の電極３と第二の電極４、及び第一の電極３と第二の電極５との間に存在するエレクトロクロミック材料５を有している。エレクトロクロミック材料５により含まれる電荷は、電位差により生じるものであって、画素２の色を決定する。色変化は、電荷を変化させることで与えられる。画素２がアドレス指定されたとき、隣接する画素２’のカラーレーションであるクロストークは、第三の電極６により調整可能であって、この第三の電極６は、アドレス指定される画素２と該画素にそれぞれ隣接する画素２’との間の電流を調整する。

Description

本発明は、ディスプレイパネルに関し、本ディスプレイパネルは、それぞれの画素がそれぞれ隣接する画素を有する複数の画素であって、第一の電極と第二の電極との間に電位差を印加するための第一の電極及び第二の電極と、該第一の電極と該第二の電極との間に存在するエレクトロクロミック材料であって、光学的状態を有し、該光学的状態における変化を与える電位差により生じる電荷を受けることができるエレクトロクロミック材料とを有する複数の画素、及び画素と該画素のそれぞれに隣接する画素との間の第一の電流を調整するためのクロストーク制御手段を有している。

開始節に記載されるタイプのディスプレイパネルの実施の形態は、US-A 5,444,330から知られている。

公知のディスプレイパネルでは、画素の第一の電極と第二の電極との間の電位差の印加により、電極間を流れる電流が生じる。該電流により生じる、エレクトロクロミック材料に含まれる電荷は、画素の色を決定する。色変化は、電荷を変化することで提供される。クロストークは、アドレス指定された画素にそれぞれ隣接する画素の全部又は部分的なカラーリングである。クロストーク制御手段は、アドレス指定された画素と該画素にそれぞれ隣接する画素との間の電流を実質的に除く。結果として、クロストークが実質的に除かれる。クロストーク制御手段は、構造化されたイオン導電層により形成されており、この構造化されたイオン導電層は、画素の第一の電極と第二の電極との間に存在する。イオン導電層の構造化により、画素間に比較的導電性を有さない領域が設けられ、比較的電気的に隔離された画素となる。これにより、アドレス指定された画素と該画素にそれぞれ隣接する画素との間の電流が実質的に除かれ、クロストークが実質的に除かれる。画素間のイオン導電層は、画素間のイオン導電層を電磁放射線に選択的に露出して、イオン導電層の化学組成における永続的な変化を引き起こすことで、比較的に非導電的に形成される。画素間のイオン導電層の導電性を調整することで、クロストーク制御手段は、ディスプレイパネルの製造プロセスの間に調整することができる。ディスプレイパネルの製造の後、クロストーク制御手段は、固定された状態であり、動作において、クロストークを実質的に調整することができない。しかし、あるアプリケーション、たとえば、画像における緩やかな遷移では、動作においてクロストークが実質的に調整可能であることが望まれる。

公知のディスプレイパネルの問題点は、動作において、クロストークを実質的に調整不可能なことである。
本発明の目的は、クロストークを実質的に調整可能にすることができる、開始節に記載された種類のディスプレイパネルを提供することにある。

上記目的は、第一の電流を調整するために第一の電位を受けるための、画素と該画素のそれぞれに隣接する画素との間に第三の電極を有するクロストーク制御手段により達成される。

本発明は、第三の電極が存在するときに第三の電極への電位の印加により、画素と隣接する画素との間の第一の電流が調節可能であるという洞察に基づいている。したがって、第一の電位をクロストーク制御手段に印加することで、クロストークが調整され、このクロストーク制御手段は、多かれ少なかれ、画素をそれらそれぞれの隣接する画素から電気的に減結合する。第一の電位は、第一の電極と第二の電極との間の電位、並びに第一及び第二の電極に相対的な第三の電極の位置及び寸法に依存する。

第一の電極と第三の電極が第一の実質的に平坦な基板に存在する場合、第三の電極の位置は、第一の電極に関して比較的に良好に画定され、ディスプレイパネルは、大量生産プロセスにおいて比較的容易に製造することができる。第三の電極の第一の電位は、第一の電流を調整する。第一の電位が隣接する第一の電極の電位の間にある場合、第三の電極は、第一の電流の電子シンクとして多かれ少なかれ作用し、調整可能なクロストークとすることができる。さらに、第一の基板に面する第三の電極の表面領域は、第一の基板に面する第一の電極の表面領域よりも小さい場合、高解像度の画像を表示するために画素は互いに接近して配列することができる。第三の電極が第一の電極を囲む場合、第一の電流のアジャスタビリティは、比較的大きい。

第二の電極が第二の実質的にフラットな基板に存在し、第一及び第二の電極が第一の基板と第二の基板との間に位置される場合、第一の電流のアジャスタビリティは、比較的大きく、クロストーク制御手段は、第四の電極を更に有しており、この第四の電極は、第一及び第二の基板のうちの一方であって第二の電極の間に存在し、第四の電極は、画素と該画素に隣接する画素との間の第一の電流を調節する第二の電位を受けることができる。第四の電極に第二の電位を印加することで、第一の電流が調整される。第一の電位に関して第二の電位を独立に選択することができ、第一の電流を調節するために、より高い程度の自由度が提供される。第一の電位と第二の電位との間の電位差が第一の電極と第二の電極との間に存在する電位差よりも実質的に小さいように、第一の電位及び第二の電位が第一の電極と第二の電極の電位間のレンジにある場合、クロストークが実質的に除かれる。

好適な実施の形態では、第一の電極と第二の電極とから構成される少なくとも１つのタイプの電極は、アクティブマトリクスのアドレス指定の可能性を提供するドライバに少なくとも１つのタイプの電極を接続するためのスイッチング素子と接続される。スイッチング素子の例は、ＴＦＴとしても知られている薄膜トランジスタであるが、代替的に、ダイオード、及びＭＩＭとして知られている金属−酸化膜−金属素子を使用することもできる。

調節可能なクロストークは、画素を隣接する画素と多かれ少なかれ電気的に結合する第三の電極に電位を印加することで提供される。これにより、一方で、実質的に除かれたクロストークをもつ画像における鋭い遷移、他方で、クロストークにより自然にサポートされる、たとえば幾つかの特性を表示する画像における平滑な遷移を表示するための可能性が提供される。したがって、ディスプレイパネルの好適な実施の形態では、第三の電極の第一の電位を調節するためのスイッチング手段を更に有しており、たとえば、見ている人により外部的にクロストークを調整することができる。スイッチング手段を利用して、第三の電極の第一の電位が調節され、平滑な遷移をもつ画像と同様に鋭い遷移をもつ画像を表示する可能性が提供される。

多数の画素の第二の電極が一体化されている場合、ディスプレイパネルの設計は比較的シンプルであり、ディスプレイパネルは、比較的容易に製造することができる。
本発明のディスプレイパネルのこれらの態様及び他の態様は、添付図面を参照して更に明らかにされ、説明される。
図面は、概念的なものであって、スケーリングするように描かれておらず、全ての図面において、同じ参照符号は、対応する部材を示している。

図１において、ディスプレイパネル１は、画素２を有している。画素２は、たとえば、実質的な直線に沿って二次元構造で配列することができる。１つの画素２について、隣接する画素２’が示されている。

図２では、ディスプレイパネル１は、隣接する画素２’を有する画素２を有している。それぞれの画素２は、電位差が印加される間に第一の電極３及び第二の電極４を有している。多数の画素２の第二の電極４は、一体とすることができる。更に、エレクトロクロミック材料５は、第一の電極３と第二の電極４との間に存在する。好ましくは、第一の電極３及び／又は第二の電極４は、透明であるか、又はエレクトロクロミック材料５の光学的状態における変化を見ることができることを保証するため、ディスプレイパネル１への直接のラインから実質的に外れて位置される。エレクトロクロミック材料５は、たとえば、タングステンオキサイド又はモリブデンオキサイドである。第一の電極３と第二の電極４との間に電位差を印加する前に、エレクトロクロミック材料５は、本質的に非吸収性のものであって、したがって透明である。電極間の電位差のみが物理的な意味を有するため、一般性を欠くことなしに、第二の電極の電位はゼロに選択される。たとえば、−２Ｖの電位が第一の電極３に印加された場合、エレクトロクロミック材料５により受けた電荷は変化し、予め透明なエレクトロクロミック材料５の青の色合いとなる。カラーレーションは、電圧を反転することで、いわゆるブリーチングで除くことができる。カラーレーション及びブリーチングプロセスを良好に制御可能にするため、エレクトロクロミック材料５と第二の電極４との間に構造化されていないイオン導電性材料が存在することができる。画素２と隣接する画素２’との間には、第三の電極６によりクロストーク制御手段が形成されている。第三の電極６は、画素２と隣接する画素２’との間の第一の電流を調整する。画素２の第一の電極３では、画素２を透明にするため、たとえば２Ｖの電圧が印加される。隣接する画素２’の第一の電極３に印加される電圧は、隣接する画素２’を色付けするための、たとえば−２Ｖの電圧である。第三の電極６に印加される電圧は、画素２と隣接する画素２’との間のクロストークを実質的に低減するための、たとえば０Ｖである。

第三の電極６の多くの寸法及び位置が可能である。図２では、第一の基板７に面する第三の電極６の表面領域は、第一の電極７に面する第一の電極３の表面領域よりも小さい。さらに、第三の電極６は、第一の基板７の第一の電極３間に存在するが、また、第三の電極６は、第一の基板７から束縛されない場合がある。
図３には好適な実施の形態が示されており、図３では、さらに、第三の電極６は、第一の電極３を囲んでいる。この構成では、第一の電流のアジャスタビリティは比較的大きい。

図４では、第二の電極４が第二の基板５０に存在しており、第一の電極３と第二の電極４は、第一の基板７と第二の基板５０との間にある。クロストーク制御手段は、第二の基板５０上であって第二の電極４間に存在する第四の電極８を更に有している。第四の電極８は、第一の電流を調整するための第二の電位を受けることができる。第三の電極６に第一の電位を印加し、第四の電極８に第二の電位を印加することで、独立に選択された電位、第一の電流が調整される。画素２の第一の電極３では、画素２を透明にするため、たとえば２Ｖの電圧が印加される。隣接する画素２’の第一の電極３に印加される電圧は、隣接する画素２’を色付けするため、たとえば−２Ｖの電圧である。第三の電極６に印加される電圧は、たとえば０Ｖであり、第四の電極８に印加される電圧は、画素２と隣接する画素２’との間のクロストークを実質的に低減するため、たとえば−０．５Ｖである。

第三の電極６及び第四の電極８は、たとえば、行及び列方向のそれぞれで第一の電極３を部分的に囲むように構成される場合がある。このように、第三及び第四の電極６，８は、行及び列方向のそれぞれでクロストークの程度を独立に調整するために使用することができる。

複数の画素２を有するディスプレイパネル１に画像を表示するため、それぞれの画素２の光学的状態は、他の画素２の光学的状態とは独立に設定され、すなわち、それぞれの画素２は、独立にアドレス指定される。画素２の第一の電極３と第二の電極４との両端の電位は、駆動モードにより決定される。図５は、この例の薄膜トランジスタにおいてアクティブスイッチング素子１９で駆動されるディスプレイパネル１を概念的に示している。ディスプレイパネルは、行電極１７と列電極１１の交差する領域で画素２からなるマトリクスを有している。行電極１７は、行ドライバ１６により連続的に選択され、列電極１７には、データレジスタ１０を介してデータが供給される。必要であれば、到来するデータ１３は、プロセッサ１５ではじめに処理される。行ドライバ１６とデータレジスタ１０との間の相互の同期は、駆動ラインを介して行われる。行ドライバ１６からの駆動信号は、そのゲート電極２０が行電極１７に電気的に接続され、そのソース電極２１が列電極１１に電気的に接続される薄膜トランジスタ１９を介して画素２を選択する。列電極１１に存在する信号は、薄膜トランジスタ１９を介して画素２に転送される。

一般に、更なるスイッチング手段３１及びメモリ手段３０は、図６に示されるように、ＴＦＴ１９のドレイン電極２２に結合される画素回路内に存在する。このケースでは、列電極からの信号は、更なるスイッチング手段３１を開くか又は閉じるために使用される。スイッチング手段３１が導通しているとき、第一の電極３は、電源３２に電気的に接続される。メモリ手段３０は、次のアドレス指定期間までスイッチング手段３１が同じ状態のままであることを保証する。これら更なる手段は、画素２の連続するアドレス指定間のホールド期間の間に必要とされる第一の信号が第一の電極３に供給されることを保証する。これにより、それらの光学的状態を切り替えるためのディスプレイパネル１の画素２のインターバルが比較的小さいことが保証される。画素２の第二の電極４は、たとえば、１以上の共通電極２４に接続される。

図７では、スイッチング手段９が示されており、このスイッチング手段９は、第三の電極６に印加された第一の電位を調節する。このように、たとえば、見る人は、画像におけるクロストークを調整することができる。

ディスプレイパネルの正面図を概念的に示す図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ軸に沿う断面図を概念的に示す図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ軸に沿う断面図を概念的に示す図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ軸に類似した断面図を概念的に示す図である。 図１におけるディスプレイパネルの一部の等価回路図を概念的に示す図である。 ディスプレイパネルの一部に関する等価回路図の一部を概念的に示す図である。 ディスプレイパネルの一部を概念的に示す図である。

Claims (8)

1. それぞれの画素がそれぞれ隣接する画素を有する複数の画素であって、第一の電極と第二の電極との間に電位差を印加するための第一及び第二の電極と、該第一の電極と該第二の電極との間に存在するエレクトロクロミック材料であって、光学的状態を有し、該光学的状態における変化を与える電位差により生じる電荷を受けることができるエレクトロクロミック材料とを有する複数の画素と、
   画素と該画素にそれぞれ隣接する画素との間の第一の電流を調整するためのクロストーク制御手段とを含み、
   該クロストーク制御手段は、第一の電流を調整するための第一の電位を受けるため、画素と該画素にそれぞれ隣接する画素との間に第三の電極を含む、
   ことを特徴とするディスプレイパネル。
2. 該第一の電極と該第三の電極とは、第一の実質的に平坦な基板上に存在する、
   ことを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル。
3. 該第一の基板に面する該第三の電極の表面領域は、該第一の基板に面する第一の電極の表面領域よりも小さい、
   ことを特徴とする請求項２記載のディスプレイパネル。
4. 該第三の電極は、該第一の電極を囲む、
   ことを特徴とする請求項３記載のディスプレイパネル。
5. 該第二の電極は、第二の実質的に平坦な基板上に存在し、該第一の電極及び該第二の電極は、該第一の基板と該第二の基板との間に位置され、該クロストーク制御手段は、該第一の基板と該第二の基板のうちの一方であって第二の電極間に存在する第四の電極をさらに有し、該第四の電極は、画素と該画素に隣接する画素との間の第一の電流を調整するための第二の電位を受けることができる、
   ことを特徴とする請求項３記載のディスプレイパネル。
6. 該第一の電極と該第二の電極とから構成される少なくとも１つのタイプの電極は、該少なくとも１つのタイプの電極をドライバに接続するためのスイッチング素子に接続される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のディスプレイパネル。
7. 該第三の電極の該第一の電位を調整するためのスイッチング手段をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル。
8. 多数の画素の該第二の電極は一体型である、
   ことを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル。
   
   
   

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