JP2006195160A - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】着色液体を電極間で移動させ表示を行う表示装置であり、簡単な駆動構造で画素単位での所望の表示を行うことができ、しかも同一の表示内容を維持する場合には電圧を掛け続ける必要なく、より低消費電力で高コントラストな見やすい表示装置を提供する。
【解決手段】上下層空間14a,14b間で誘電体の着色液体17を移動させて例えば黒/白ドット表示を行う画素を備え、単純マトリクス状に配置した多数の画素の表面第1電極、下面第2電極、中間仕切り第3電極に対し、各画素行に配線の上電極板1A,1B,1Cおよび下電極板2A,2B,2C、各画素列に配線の中間電極板3A,3B,3Cを接続して駆動電圧を選択印加し、中間電極板3で走査電圧(0V)を掛けた列の各画素には上電極板1か下電極板2に電圧(10V)を掛けて黒か白に切り換え駆動し、それ以外の列の各画素には対応する中間電極板3により表示保持電圧(5V)を掛けて着色液体17の移動を阻止し黒/白の表示を保持する。
【選択図】 図4
【解決手段】上下層空間14a,14b間で誘電体の着色液体17を移動させて例えば黒/白ドット表示を行う画素を備え、単純マトリクス状に配置した多数の画素の表面第1電極、下面第2電極、中間仕切り第3電極に対し、各画素行に配線の上電極板1A,1B,1Cおよび下電極板2A,2B,2C、各画素列に配線の中間電極板3A,3B,3Cを接続して駆動電圧を選択印加し、中間電極板3で走査電圧(0V)を掛けた列の各画素には上電極板1か下電極板2に電圧(10V)を掛けて黒か白に切り換え駆動し、それ以外の列の各画素には対応する中間電極板3により表示保持電圧(5V)を掛けて着色液体17の移動を阻止し黒/白の表示を保持する。
【選択図】 図4
Description
本発明は、着色された液体を電極間で移動させて表示を行う表示装置及びその表示装置の駆動方法に関する。
従来、低消費電力で表示動作する表示装置としては、液晶表示装置以外でも様々な表示装置が研究されているが、近年では、着色された誘電体の液体を電極間で挟み移動させ、着色の有無を視認させることで表示を行う表示装置が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
この表示装置は、複数の容器内の一部に着色液体を充填して容器内に気泡を形成し、着色液体を静電力による駆動手段で移動させることに伴い気泡の位置も移動させ、これを視認可能な容器の表示部を画素として用いるものである。
特開平08−254962号公報
しかしながら、前記従来の着色液体を静電力によって移動させるようにした表示装置では、電極間に挟まれた着色液体と気泡は、その電極間の同一の空間内において隣り合わせた位置となり、例えば空間内の一方に寄った電極により静電力を掛けると、着色液体が空間内の一方の側に寄って移動位置するのに伴い、これに入れ換わるように気泡が空間内の他方の側に寄って移動位置するものであるため、この着色液体と気泡の位置をある方向へ移動位置させた表示状態のまま維持するには、そのときの静電力を維持するための電圧を掛け続ける必要がある。
このように、表示状態を維持するために電圧を掛け続ける必要があるものでは一般的な液晶表示装置と同様であり、より低消費電力化した表示装置とすることが出来ない問題がある。
さらに、このような表示装置において、実際の文字や画像を表示する表示画面とするには、画素単位の表示装置を平面マトリクス状に多数個配列して構成するが、この場合に、画素単位で表示を白または黒にして所望の文字や画像などの表示が行われるように駆動するために、TFT(Thin Film Transistor Liquid Crystal)表示装置などと同様に、各画素に薄膜トランジスタ(TFT)を設けたアクティブマトリクス駆動が必要になり、構造が複雑で高価になる問題がある。
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、同一の表示内容を維持する場合には電圧を掛け続ける必要がなく、しかもアクティブマトリクス駆動ではない簡単な駆動構造で画素単位での所望の表示を行うことができ、より低消費電力で高コントラストな見やすい表示装置及びその表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に記載の表示装置は、複数の画素を行列方向に隣接して配置した表示装置であって、
各画素は、中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、前記第1空間側に配置された第1電極と、前記第2空間側に配置された第2電極と、前記中間隔壁に配置された第3電極と、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路と、前記空間内に封入され、前記第1乃至第3電極に対し選択的に電位を掛けることにより、前記連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する誘電体の液体とを備え、
前記複数の画素の前記第1電極は少なくとも行または列毎に接続され、前記複数の画素の前記第2電極は少なくとも前記第1電極と平行な方向の行または列毎に互いに接続され、前記複数の画素の前記第3電極は前記第1電極及び前記第2電極と垂直な方向の列または行毎に互いに接続されることを特徴とする。
各画素は、中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、前記第1空間側に配置された第1電極と、前記第2空間側に配置された第2電極と、前記中間隔壁に配置された第3電極と、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路と、前記空間内に封入され、前記第1乃至第3電極に対し選択的に電位を掛けることにより、前記連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する誘電体の液体とを備え、
前記複数の画素の前記第1電極は少なくとも行または列毎に接続され、前記複数の画素の前記第2電極は少なくとも前記第1電極と平行な方向の行または列毎に互いに接続され、前記複数の画素の前記第3電極は前記第1電極及び前記第2電極と垂直な方向の列または行毎に互いに接続されることを特徴とする。
これによれば、第1乃至第3電極によって、ある画素内の液体を第1空間または第2空間の何れか一方の空間に移動させるように当該画素に電場を発生させると共に、当該画素の液体を移動させるための電場を発生させている間に、当該画素以外にある画素の液体を移動させることなしに何れか一方の空間に保持させることができるので単純マトリクス型の表示が可能となる。しかもいったん一画面分の表示を書き込んでしまえば、一画面の表示を変更する必要がない限り電圧を掛けなくとも液体の表面張力などによってその表示の状態を維持でき、低消費電力で高コントラストな表示装置を実現できることになる。
本発明の請求項6に記載の表示装置の駆動方法は、行列方向にそれぞれ隣接して配置された複数の画素を有する表示装置の駆動方法であって、
前記各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置され、少なくとも行または列毎に互いに接続された第1電極と、
前記第2空間側に配置され、少なくとも行または列毎に互いに接続された第2電極と、
前記中間隔壁に配置され、列または行毎に互いに接続された第3電極と、
前記第1乃至第3電極に対し電圧を印加することによって、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する、或いは前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に保持される液体とを備え、
走査期間毎に、所定の列または所定の行の前記第3電極に順次走査電圧を印加する走査工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列または前記所定の行に対応する位置の画素の前記第1電極と前記第2電極とに順次データ電圧を印加する書き込み工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列以外の列または前記所定の行以外の行の前記第3電極に順次表示保持電圧を印加する保持工程と、
を含むことを特徴とする。
前記各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置され、少なくとも行または列毎に互いに接続された第1電極と、
前記第2空間側に配置され、少なくとも行または列毎に互いに接続された第2電極と、
前記中間隔壁に配置され、列または行毎に互いに接続された第3電極と、
前記第1乃至第3電極に対し電圧を印加することによって、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する、或いは前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に保持される液体とを備え、
走査期間毎に、所定の列または所定の行の前記第3電極に順次走査電圧を印加する走査工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列または前記所定の行に対応する位置の画素の前記第1電極と前記第2電極とに順次データ電圧を印加する書き込み工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列以外の列または前記所定の行以外の行の前記第3電極に順次表示保持電圧を印加する保持工程と、
を含むことを特徴とする。
これによれば、単純マトリクス型の駆動方法によって、走査される画素のみの表示内容を書き込み、その他の画素は表示内容を変えずに保持させることができるので、単純な駆動方法で画素毎に任意の表示を実現できる。
本発明の請求項8に記載の表示装置の駆動方法は、行列方向にそれぞれ隣接して配置された複数の画素を有する表示装置の駆動方法であって、
前記各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置された第1電極と、
前記第2空間側に配置された第2電極と、
前記中間隔壁に配置された第3電極と、
前記第1乃至第3電極に対し電圧を印加することによって、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する、或いは前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に保持される液体とを備え、
初期走査期間に、前記複数の画素の前記第3電極に、前記複数の画素の前記液体を前記第1空間または第2空間の何れか一方の空間に移動させる走査電圧を印加する初期走査工程と、
前記初期走査期間後の走査期間毎に、所定の列または所定の行の前記第3電極に順次走査電圧を印加する走査工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列または前記所定の行に対応する位置の画素の前記第1電極と前記第2電極とに順次データ電圧を印加する書き込み工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列以外の列または前記所定の以外の行の前記第3電極に順次表示保持電圧を印加する保持工程と、
を含むことを特徴とする。
前記各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置された第1電極と、
前記第2空間側に配置された第2電極と、
前記中間隔壁に配置された第3電極と、
前記第1乃至第3電極に対し電圧を印加することによって、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する、或いは前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に保持される液体とを備え、
初期走査期間に、前記複数の画素の前記第3電極に、前記複数の画素の前記液体を前記第1空間または第2空間の何れか一方の空間に移動させる走査電圧を印加する初期走査工程と、
前記初期走査期間後の走査期間毎に、所定の列または所定の行の前記第3電極に順次走査電圧を印加する走査工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列または前記所定の行に対応する位置の画素の前記第1電極と前記第2電極とに順次データ電圧を印加する書き込み工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列以外の列または前記所定の以外の行の前記第3電極に順次表示保持電圧を印加する保持工程と、
を含むことを特徴とする。
これによれば、初期走査工程を含む単純マトリクス型の駆動方法によって、より単純な構造で画素毎に任意の表示を実現できる。
本発明の表示装置及び表示装置の駆動方法によれば、選択されたある画素内の液体を第1空間または第2空間の何れか一方の空間に移動させるように当該画素に電場を発生させると共に、当該画素の液体を移動させるための電場を発生させている間に、当該画素以外にある画素の液体を移動させることなしに何れか一方の空間に保持させることができるので単純マトリクス型の表示が可能となる。しかもいったん一画面分の表示を書き込んでしまえば、一画面の表示を変更する必要がない限り第1電極乃至第3電極に電圧を掛けなくとも液体の表面張力などによってその表示の状態を維持でき、低消費電力で高コントラストな表示を実現できることになる。
よって、本発明によれば、簡単な駆動構造で画素単位での所望の表示を行うことができ、しかも同一の表示内容を維持する場合には電圧を掛け続ける必要なく、より低消費電力で高コントラストな見やすい表示を提供できる。
以下図面により本発明の実施の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置の1画素に対応する部分の構成を示す断面図である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置の1画素に対応する部分の構成を示す断面図である。
図2は、前記第1実施形態に係る表示装置の1画素に対応する部分の表示動作を説明するための断面図であり、同図(A)は白色表示状態を示す断面図、同図(B)は黒色表示状態を示す断面図である。
この表示装置は、1画素につき1辺Wの長方形(奥行きw)の第1電極板11a、第2電極板11bを備え、この第1電極板11aと第2電極板11bとは、この画素の周囲を長方形に囲む高さ2d+dmの垂直隔壁(誘電体)12に対応した空間を介して当該画素の表面側と裏面側とに平行にして対向配置される。
この第1電極板11aと第2電極板11bとによる対向空間の中央部分には、当該各電極板11a,11bと同一の大きさの1辺Wの長方形(奥行きw)の第3電極板11cが平行配置されると共に、この第3電極板11cを間に挟み込んだ1辺W×高さdmの長方形(奥行きw)の中間隔壁(誘電体)13が平行配置され、それぞれ高さdの上層空間(第1空間)14aと下層空間(第2空間)14bが形成される。
第3電極板11cおよび中間隔壁13の中心位置には、一辺hW(<<W)の長方形(奥行きhw(<<w))の移動ホール(連通路)15が設けられ、上層空間14aと下層空間14bとが一部連通される。
前記第1電極板11aは透明電極であり、この第1電極板11aは画素表面を構成するガラス板16により被覆される。また中間隔壁13の壁面および垂直隔壁12の壁面は、何れも白色に着色される。
そして、上層空間14aおよび下層空間14bからなる一連の空間14a,14bの内部には、当該一連空間14a,14bの容積の略半分の量で黒色に着色した液体(誘電体)17が封入される。
この表示装置では、後述にて説明するように、第1〜第3電極板11a〜11cに対して選択的に電圧を印加することで、着色液体(誘電体)17を上層空間14aの側または下層空間14bの側へ移動させ、図2(A)に示すように、下層空間14bの側へ移動させた場合には、白色の中間隔壁13の壁面および垂直隔壁12の壁面が露出しているので、画素表面からみて白色表示の状態となり、図2(B)に示すように、上層空間14aの側へ移動させた場合には、黒色の着色液体17が白色の中間隔壁13の壁面および垂直隔壁12の壁面を被覆するために、画素表面からみて黒色表示の状態となる。
なお、着色液体(誘電体)17を、図2(A)に示すように、下層空間14bの側へ移動させた場合には、移動ホール15の位置に着色液体17の見える状態となるが、当該移動ホール15の面積hW×hwは白色着色された中間隔壁13の全体面積W×wに比較して非常に小さいため、当該中間隔壁13の白色に埋もれて認識されない。
そして、このような表示装置の1画素対応の構成部分が、その第1電極板11aのあるガラス板16を上にして、多数マトリクス状にm×n個平面配置されることで、任意の表示サイズの表示画面を有する表示装置が構成される。
ここで、前記表示装置における1画素に対応する部分の電場による力での表示動作について説明する。
誘電体である着色液体17に電場が掛かるとこの液体17は分極する。分極した着色液体17にかかっている電場が一様ではない(空間的に変化している)ところでは、着色液体17はその分極の向きと電場成分の偏微分との関係に応じて電場から力を受ける。
着色液体17の各部分が受ける力の大きさと向きは、着色液体17の各部分の分極を双極子モーメントで近似し、各双極子モーメントの成分とそれぞれの双極子の位置での電場成分の偏微分とから考察できる。
双極子モーメントをP、電場をE、双極子が受ける力をFとしたとき、
F=(P・∇)E
である(P、E、Fはベクトル、∇はナブラ)。
F=(P・∇)E
である(P、E、Fはベクトル、∇はナブラ)。
この力は電場強度の2乗の勾配の大きいところで大きくなる。
このため、第1〜第3電極板11a〜11cに対して選択的に電圧を印加して、上層空間14a、下層空間14b、移動ホール15の中に適切な電場(電位の変化)を作り出すことで、着色液体17を上層空間14aから下層空間14bへ、あるいは下層空間14bから上層空間14aへと移動させる主たる動力が得られる。
つまり、単純には、上層空間14aにのみ電位の変化を伴う電場が作り出された場合には、前記着色液体17はその電場に吸い上げられるようにして下層空間14bから上層空間14aへと移動し、また一方で、下層空間14bにのみ電位の変化を伴う電場が作り出された場合には、前記着色液体17はその電場に吸い込まれるようにして上層空間14aから下層空間14bへと移動する。
すなわち、図2(A)に示すように、最初、着色液体17がすべて下層空間14bにあるときに、第2電極板11bと第3電極板11cを0Vにして第1電極板に例えば10Vの正電圧を印加すると、移動ホール15から離れたところの液体17はほとんど分極しないが、移動ホール15の中と移動ホール15の下とその周辺の液体17が分極する。
この際、移動ホール15内の液体17と移動ホール15の下方の液体17には略上向きの力が加わって上層空間14aに移動しようとする。また、この液体17の移動に追随するように、下層の液体17で移動ホール15の下方より外側の液体17には概ね移動ホール15の下方へと向かう力が加わる。これにより移動ホール15にある液体17は上層空間14aへと上がり、また移動ホール15の下方にある液体17は当該移動ホール15へと上がり、さらに移動ホール15下方の外側にある液体17は移動ホール15の下方へと集まって行く。
そして、移動ホール15から上層空間14aに上がってきた着色液体17は、同じ原理による力を受けて、その一部は更に上へ、一部は移動ホール15の上から離れて第1電極板11aと中間隔壁13で挟まれた空間の奥へと入って行く。
この際、上層空間14aである中間隔壁13の上に入って来た着色液体17は、そこの強い電場により強く分極はするが、当該電場は端のあたりを除いて略一様なので特には力を受けない。しかし、移動ホール15を後から次々と上がって上層空間14aである中間隔壁13の上に入って来る着色液体17に押される形で上層空間14aの端の方へと移動して行く。
一方、中間隔壁13の下にある下層空間14bでの大部分の着色液体17については、当該下層空間14bの電場は略零なので殆ど力を受けない。しかし、液体17には表面張力によりひとつになろうとする力が働くので、これら下層部分の液体17も、前記移動ホール15を通り上層空間14aへと移動する液体17に引っ張られて当該移動ホール15の方向へと動いていく。
このように、第2電極板11bと第3電極板11cを0Vにして第1電極板に10Vの正電圧を印加することにより得られる電場空間と着色液体17の表面張力、および後ろから押される力などの総合作用の結果、全体としての着色液体17は、電場の弱い下層空間14bの領域から電場の強い上層空間14aの領域へと移動して行く。
一方で、着色液体17がすべて上層空間14aにあるときに、これを全て下層空間14bへと移動させる時には、第1電極板11aと第3電極板11cに0V、第2電極板11bに例えば10Vを印加すればよく、前記同様の原理によって着色液体17は下層空間14bへと移動する。
そして、この表示装置では、着色液体17を一旦上層空間14aまたは下層空間14bに移動させてしまうと、その状態を維持するのに各電極板11a〜11c間に電圧を掛ける必要が一切ない。
すなわち、例えば各電極板11a〜11cに対する印加電圧を全て0Vにした場合には、画素空間内のすべての点で電位は0Vであり電場が無いので、着色液体17は電場から全く力を受けることはないが、次のような力が寄与して上層空間14aまたは下層空間14bに移動しきった着色液体17はその場所に止まる。
通常、液体(17)には表面張力により一つになり丸まろうとする性質があるが、この画素空間内の着色液体17の体積はとても小さいのでその影響は大きい。上層空間14aまたは下層空間14bへと移動し終えて一つに纏まった液体17が、移動ホール15を通って再び他方の層の空間へと入り込むには、この表面張力によって一つになり丸まろうとする性質の力に逆らわなければならない。
すなわち、この表示装置における着色液体17の表面張力は、当該液体17が現在の層の空間内に止まろうとする力として寄与する。また、移動ホール15は非常に小さいので、ここを通過する際に着色液体17は通過摩擦などによる抵抗力を受け、この通過摩擦などによる抵抗力も当該液体17が現在の層の空間内に止まろうとする力として寄与する。さらに、着色液体17は、それが接している上下や横の面との付着力も当該液体17が現在の層の空間内に止まろうとする力として寄与する。
このように、中間隔壁13の移動ホール15を介して上下分離した上層空間14aと下層空間14bのそれぞれにおける着色液体17の表面張力や静止力として働く付着力の寄与により、通常の重力や熱運動や振動などによる外力が加わった場合でも、この着色液体17が他の層の空間へ勝手に移動してしまうのを阻止することができる。
そして、上層空間14aおよび下層空間14bの何れにも電場が作り出されない場合、また、上層空間14aおよび下層空間14bの何れにも向きによらず、強度が対称な電場が作り出された場合には、その時点で上層空間14aまたは下層空間14bに存在する着色液体17は移動しないまま同位置で保持される。
図3は、前記第1実施形態に係る表示装置(1画素に対応する部分)の各電極板11a〜11cに対する選択的な電圧の掛け方に応じた表示動作を断面方向から模式的に示した図である。矢印(↑、↓)は電場を表す。
図3(A1)に示すように、第1〜第3電極板11a〜11cの何れにも電圧が印加されず(あるいはすべての電極に等電圧が印加され)、上層空間14aおよび下層空間14bの何れにも電場が作り出されない場合、また、図3(A2)に示すように、第3電極板11cにのみ正電圧が印加されたり、図3(A3)に示すように、第1電極板11aと第2電極板11bに同電位の正電圧が印加されたりして、第3電極板11cからみた上下層空間14a,14bに対する電場が対称な場合、そして、図3(A4)(A5)に示すように、第2電極板11bまたは第1電極板11aの一方に高電圧が他方に低電圧が印加されると共に第3電極板11cに中電圧が印加されることで、第1電極板11a〜第2電極板11b間の電場がともに同じ向きであるが、強度が対称な場合、この何れの場合にも電場による力はつりあうために着色液体17の移動は阻止され同位置で保持される。(上記で、電場が対称と述べている部分は、着色液体17の誘電率の影響で厳密には対称ではないが、どちらの層に着色液体17が存在していても、系のエネルギーは同じであり、移動する力は働かない。)
また、図3(B1)に示すように、第1電極板11aにのみ正電圧が印加されて上層空間14aにのみ電場が作り出された場合には、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、図3(C1)に示すように、第2電極板11bにのみ正電圧が印加されて下層空間14bにのみ電場が作り出された場合には、着色液体17を上層空間14aから下層空間14bへと移動させる力が発生する。
また、図3(B1)に示すように、第1電極板11aにのみ正電圧が印加されて上層空間14aにのみ電場が作り出された場合には、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、図3(C1)に示すように、第2電極板11bにのみ正電圧が印加されて下層空間14bにのみ電場が作り出された場合には、着色液体17を上層空間14aから下層空間14bへと移動させる力が発生する。
そして、図3(B2)に示すように、第2電極板11bと第3電極板11cに同じ正電圧が印加され、上層空間14aにのみ図3(B1)と逆向きの電場が作り出された場合にも、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、図3(C2)に示すように、第1電極板11aと第2電極板11bに同じ正電圧が印加され、下層空間14bにのみ図3(C1)と逆向きの電場が作り出された場合にも、着色液体17を上層空間14aから下層空間14bへと移動させる力が発生する。
そして、前記図1及び図2で示したような構成で、前記図3で示したように動作する1画素に対応する部分の表示装置を、多数、平面上で行列方向にマトリクス状に隣接して配置することで、表示画面としての表示装置を構成する。
そして、この第1実施形態の表示装置では、図4を参照して説明するように、行列方向に隣接して配列した各画素それぞれの第1電極板11a…を行毎に共通の上電極板1A,1B,1C,…に接続し、第2電極板11b…を行毎に共通の下電極板2A,2B,2C,…に接続する。さらに、各画素それぞれの第3電極板11c…を列毎に共通の中間電極板3A,3B,3C,…に接続する。
図4は、前記第1実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、下電極板2A,2B,2C,…、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態を示す図であり、平面的な画素位置に対応する部分には図3のように断面方向から見た電場の状態を示せるように描かれている。(矢印(↑、↓)は電場を表す。)
同図(A)は1列目の画素(01)(02)(03)に対する走査制御状態を示す図、同図(B)は2列目の画素(11)(12)(13)に対する走査制御状態を示す図である。
同図(A)は1列目の画素(01)(02)(03)に対する走査制御状態を示す図、同図(B)は2列目の画素(11)(12)(13)に対する走査制御状態を示す図である。
上電極板1A,1B,1C,…および下電極板2A,2B,2C,…は、何れもその行毎に高電圧(10V)または低電圧(0V)の何れかを選択的に印加するデータ電極に対応し、また、中間電極板3A,3B,3C,…は、その列毎に中間電圧(表示保持電圧(液体移動阻止電圧):5V)または低電圧(走査電圧(選択電圧):0V)の何れかを選択的に印加する走査電極に対応する。
後述するように、走査電極が走査電圧(選択電圧)の場合のみ、データ電極に印加される電圧に対応する画素データ(白または黒)が書き込まれ、走査電極が表示保持電圧(液体移動阻止電圧)の場合には、データ電極に印加される電圧が高電圧か低電圧にかかわらず、画素データ(白または黒)は変化しない。
図5は、前記第1実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、下電極板2A,2B,2C,…、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれに対する電圧印加状態を示すタイミングチャートである。
すなわち、図4(A)で示す1回目の走査期間T1では、走査対象となる1列目の中間電極板3Aに0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3B,3Cに5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛けるのと共に、黒ドットとして表示させたい画素(01)のある行の上電極板1Aに10Vの電圧、下電極2Aに0Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素(02)(03)のある行の上電極板1B,1Cに0Vの電圧、下電極板2B,2Cに10Vの電圧を掛ける。
すると、中間電極板と下電極板の電圧は0Vで、上電極板1Aにのみ電圧10Vが掛けられた1列目の画素(01)では、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、黒ドット表示として書き込まれ、上電極板と中間電極板の電圧は0Vで、下電極板2B,2Cにのみ電圧10Vが掛けられた1列目の画素(02)(03)では、着色液体17を上層空間14aから下層空間14bへと移動させる力が発生し、白ドット表示として書き込まれる。
そして、中間電極板3B,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)が掛けられた2列目以降の各画素(11)(12)(13)(21)(21)(23)では、前記上電極板1A,1B,1Cや下電極板2A,2B,2Cの電圧が10Vの高電圧か0Vの低電圧かとなっているが、上下層空間14a,14bで同じ向きで、強度が対称な電場になるので、着色液体17の移動は無く、現状の表示状態が保持される。
続いて、図4(B)で示す2回目の走査期間T2では、走査対象となる2列目の中間電極板3Bに0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3A,3Cに5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛けるのと共に、黒ドットとして表示させたい画素(12)のある行の上電極板1Bに10Vの電圧、下電極2Bに0Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素(11)(13)のある行の上電極板1A,1Cに0Vの電圧、下電極板2A,2Cに10Vの電圧を掛ける。
すると、中間電極板と下電極板の電圧は0Vで、上電極板1Bにのみ電圧10Vが掛けられた2列目の画素(12)では、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、黒ドット表示として書き込まれ、上電極板と中間電極板の電圧は0Vで、下電極板2A,2Cにのみ電圧10Vが掛けられた2列目の画素(11)(13)では、着色液体17を上層空間14aから下層空間14bへと移動させる力が発生して白ドット表示として書き込まれる。
そして、中間電極板3A,3Cに5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)が掛けられた1列目及び3列目の各画素(01)(02)(03)(21)(21)(23)では、前記上電極板1A,1B,1Cや下電極板2A,2B,2Cの電圧が10Vの高電圧か0Vの低電圧となっているが、上下層空間14a,14bで同じ向きで、強度が対称な電場になるので、着色液体17の移動は無く、例えば1列目の各画素(01)(02)(03)は何れも前記1回目の走査に伴いそれぞれ黒ドット表示,白ドット表示,白ドット表示として書き込まれた現状の表示状態が保持される。
この後は前記同様に、走査対象となる列毎の中間電極板3に0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛けると共に、黒ドットとして表示させたい画素のある行の上電極板1に10Vの電圧、下電極2Bに0Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素のある行の上電極板1に0Vの電圧、下電極板2に10Vの電圧を掛けることで、全ての画素それぞれの表示状態を黒ドットまたは白ドットに任意に書き込むことができる。そして、全ての列を書き込んだ後、次の画面(フレーム)表示切り換えのタイミングまで、各電極への電圧印加をOFFさせることができる。
したがって、前記構成の第1実施形態の表示装置によれば、各画素に上層空間14aと下層空間14bとの間で誘電体の着色液体17を移動させて黒または白ドット表示を行う画素を備え、マトリクス状に隣接配置した多数の画素それぞれの表面側の第1電極板11a…、下面側の第2電極板11b…、中間を仕切る第3電極板11c…に対して、画素行毎に配線した上電極板1A,1B,1C,…および下電極板2A,2B,2C,…、画素列毎に配線した中間電極板3A,3B,3C,…を接続して選択的に駆動電圧を印加制御し、中間電極板3A,3B,3C,…により走査電圧(0V)を掛けた列の画素毎には上電極板1A,1B,1C,…と下電極板2A,2B,2C,…にデータ電圧(10Vまたは0V)を掛けることで黒または白に切り換え駆動し、それ以外の列の各画素には対応する中間電極板3A,3B,3C,…により表示保持電圧(5V)を掛けることで着色液体17の移動を阻止して黒または白の表示状態を保持するようにしたので、単純マトリクス型の簡単な配線駆動構造により画素単位での所望の表示を行うことができ、しかも表示内容を切り換えない限りは電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラストの見やすい表示装置を実現できる。
なお、ここでは、全ての画素(全画面)を書き換える例を示したが、必ずしもその必要はなく、書き換えの必要な列についてのみ、上記の駆動を行えばよい。(書き換える必要のない列はスキップすればよい。)このため、比較器の回路を追加するなどして、書き換えの必要な列を検出し、その列についてのみ上記駆動を行うといった書き換え時間を短縮する駆動方法も可能である。
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、共通ベタの下電極板2、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態(その1)を示すもので、全画素に対する初期走査制御状態を示す図である。
図6は、本発明の第2実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、共通ベタの下電極板2、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態(その1)を示すもので、全画素に対する初期走査制御状態を示す図である。
図7は、本発明の第2実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、共通ベタの下電極板2、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態(その2)を示すもので、同図(A)は1列目の画素(01)(02)(03)に対する走査制御状態を示す図、同図(B)は2列目の画素(11)(12)(13)に対する走査制御状態を示す図である。
この第2実施形態の表示装置では、前記第1実施形態の表示装置と比較してその配線駆動構造が異なる。各画素それぞれの第1電極板11aに接続する上電極板1A,1B,1Cを画素行毎に配線し、第3電極板11cに接続する中間電極板3A,3B,3Cを画素列毎に配線した単純マトリクス型であり、各画素の下電極板2を共通ベタ電極として構成する。
図8は、前記第2実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、下電極板(共通ベタ)2、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれに対する電圧印加状態を示すタイミングチャートである。
この共通ベタの下電極板(共通ベタ)2にした第2実施形態の表示装置では、まず、図6に示すように、初期走査期間T0において全ての上電極板1A,1B,1C,…に電圧0V、下電極板(共通ベタ)2に電圧10Vを掛けることで、全ての画素(00)〜(23)の着色液体17を下層空間14bへ移動させる力を発生させ、白ドットの表示状態とする。
続いて、図7(A)に示すように、1回目の走査期間T1では、走査対象となる1列目の中間電極板3Aに0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3B,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛け、下電極板(共通ベタ)2に電圧0Vを掛ける。そして、1列目で黒ドットとして表示させたい画素(01)のある行の上電極板1Aにのみ10Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素(02)(03)のある行の上電極板1B,1Cに0Vの電圧を掛ける。
すると、中間電極板と下電極板の電圧は0Vで、上電極板1Aにのみ電圧10Vが掛けられた1列目の画素(01)では、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、黒ドット表示に切り換わり、上電極板、中間電極板および下電極板のいずれも0Vの同電圧が印加されている同1列目の他の画素(02)(03)では前記初期走査T0での駆動制御に伴う白ドット表示のまま保持される。
そして、中間電極板3B,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)が掛けられた2列目以降の各画素(11)(12)(13)(21)(22)(23)では、前記上電極板1A,1B,1Cや下電極板(共通ベタ)2の電圧が10Vの高電圧か0Vの低電圧かとなっているが、上下層空間14a,14bで向きによらず、強度が対称な電場になるので、着色液体17の移動は無く、前記初期走査T0での駆動制御に伴う白ドット表示のまま保持される。
続いて、図7(B)で示すように、2回目の走査期間T2では、走査対象となる2列目の中間電極板3Bに0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3A,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛けるのと共に、2列目で黒ドットとして表示させたい画素(12)のある行の上電極板1Bにのみ10Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素に(11)(13)のある行の上電極板1A,1Cに0Vの電圧を掛ける。
すると、中間電極板と下電極板の電圧は0Vで、上電極板1Bにのみ電圧10Vが掛けられた2列目の画素(12)では、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、黒ドット表示に切り換わり、上電極板、中間電極板および下電極板のいずれも0Vの同電圧が印加されている同2列目の他の画素(11)(13)では前記初期走査T0での駆動制御に伴う白ドット表示のまま保持される。
そして、中間電極板3A,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)が掛けられた1列目及び3列目の各画素(01)(02)(03)(21)(21)(23)では、前記上電極板1A,1B,1Cや下電極板(共通ベタ)2の電圧が10Vの高電圧か0Vの低電圧かとなっているが、上下層空間14a,14bで向きによらず、強度が対称な電場になるので、着色液体17の移動は無く、例えば1列目の各画素(01)(02)(03)は何れも前記1回目の走査に伴いそれぞれ黒ドット表示,白ドット表示,白ドット表示に切り換えられた現状の表示状態が保持される。
この後は前記同様に、走査対象となる列毎の中間電極板3に0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を、そして、下電極板(共通ベタ)2に0Vの電圧を掛けると共に、黒ドットとして表示させたい画素のある行の上電極板1にのみ10Vの電圧を掛けることで、白ドットの初期表示から黒ドット表示に切り換え、白ドットとして表示させたい画素のある行の上電極板1には0Vの電圧を掛けて着色液体17の移動を阻止することで、白ドットの表示を保持させ、全ての画素それぞれの表示状態を黒ドットまたは白ドットにすることができる。そして、全ての列を書き込んだ後、次の画面(フレーム)表示切り換えのタイミングまで、各電極への電圧印加をOFFさせることができる。
したがって、前記構成の第2実施形態の表示装置によれば、初期走査期間T0において、全画素列の中間電極板3A,3B,3Cを走査電圧(選択電圧)(0V)にすると共に、全画素行の上電極板1A,1B,1Cを電圧0Vに、共通ベタの下電極板2を電圧10Vにして全ての画素を一旦白ドット表示状態に初期設定する必要はあるものの、下電極板2を共通のベタ電極構成とすることができ、前記第1実施形態の表示装置よりもさらに簡単な単純マトリクス型の配線駆動構造により画素単位での所望の表示を行うことができ、しかも表示内容を切り換えない限りは電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラストの見やすい表示装置を実現できる。
(第3実施形態)
図9は、本発明の第3実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された共通ベタの上電極板1、下電極板2A,2B,2C,…、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態(その1)を示すもので、全画素に対する初期走査制御状態を示す図である。
図9は、本発明の第3実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された共通ベタの上電極板1、下電極板2A,2B,2C,…、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態(その1)を示すもので、全画素に対する初期走査制御状態を示す図である。
図10は、本発明の第3実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された共通ベタの上電極板1、下電極板2A,2B,2C,…、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態(その2)を示すもので、同図(A)は1列目の画素(01)(02)(03)に対する走査制御状態を示す図、同図(B)は2列目の画素(11)(12)(13)に対する走査制御状態を示す図である。
この第3実施形態の表示装置では、前記第1、第2実施形態の表示装置と比較してその配線駆動構造が異なる。各画素それぞれの第2電極板11b…に接続する下電極板2A,2B,2Cを画素行毎に配線し、第3電極板11cに接続する中間電極板3A,3B,3Cを画素列に配線した単純マトリクス型であり、各画素の上電極板1を共通ベタ電極として構成する。
図11は、前記第3実施形態の表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板(共通ベタ)1、下電極板2A,2B,2C,…、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれに対する電圧印加状態を示すタイミングチャートである。
この共通ベタの上電極板(共通ベタ)1にした第3実施形態の表示装置では、まず、図9に示すように、初期走査期間T0において全ての画素列の中間電極板3A,3B,3Cに走査電圧(選択電圧)(0V)を掛けるのと共に、上電極板(共通ベタ)1に電圧0V、全ての下電極板2A,2B,2C,…に電圧10Vを掛けることで、全ての画素(00)〜(23)の着色液体17を下層空間14bへ移動させる力を発生させ、白ドットの表示状態とする。
続いて、図10(A)に示すように、1回目の走査期間T1では、走査対象となる1列目の中間電極板3Aに0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3B,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛け、上電極板(共通ベタ)1に電圧10Vを掛ける。そして、1列目で黒ドットとして表示させたい画素(01)のある行の下電極板2Aにのみ0Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素(02)(03)のある行の下電極板2B,2Cに10Vの電圧を掛ける。
すると、中間電極板と下電極板の電圧は0Vで、上電極板(共通ベタ)1による第1電極板11aにのみ電圧10Vが掛けられた1列目の画素(01)では、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、黒ドット表示に切り換わり、上下両電極板に電圧10Vが掛けられて、中間電極板のみの電圧が0Vである同1列目の他の画素(02)(03)では上下層空間14a,14b内の電場が(電場の向きが逆で、強度が)対称になるため着色液体17の移動は阻止され、前記初期走査T0での駆動制御に伴う白ドット表示のまま保持される。
そして、中間電極板3B,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)が掛けられた同2列目以降の各画素(11)(12)(13)(21)(22)(23)では、前記下電極板2A,2B,2Cや上電極板(共通ベタ)1の電圧が10Vの高電圧か0Vの低電圧かとなっているが、上下層空間14a,14bで向きによらず、強度が対称な電場になるので、着色液体17の移動は阻止され、前記初期走査T0での駆動制御に伴う白ドット表示のまま保持される。
続いて、図10(B)に示すように、2回目の走査期間T2では、走査対象となる2列目の中間電極板3Bに0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3A,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を掛けるのと共に、2列目で黒ドットとして表示させたい画素(12)のある行の下電極板2Bにのみ0Vの電圧を掛け、白ドットとして表示させたい画素(11)(13)のある行の下電極板2A,2Cに10Vの電圧を掛ける。
すると、中間電極板と下電極板の電圧は0Vで、上電極板(共通ベタ)1による第1電極板11aにのみ電圧10Vが掛けられた2列目の画素(12)では、着色液体17を下層空間14bから上層空間14aへと移動させる力が発生し、黒ドット表示に切り換わり、上下両電極板に電圧10Vが掛けられて、中間電極板のみの電圧が0Vである同2列目の他の画素(11)(13)では上下層空間14a,14b内の電場が(電場の向きが逆で、強度が)対称になるため着色液体17の移動は阻止され、前記初期走査T0での駆動制御に伴う白ドット表示のまま保持される。
そして、中間電極板3A,3C,…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)が掛けられた同1列目と3列目の各画素(01)(02)(03)(21)(22)(23)では、前記下電極板2A,2B,2Cや上電極板(共通ベタ)1の電圧が10Vの高電圧か0Vの低電圧かとなっているが、上下層空間14a,14bで向きによらず、強度が対称な電場になるので、着色液体17の移動は阻止され、例えば1列目の各画素(01)(02)(03)は何れも前記1回目の走査に伴いそれぞれ黒ドット表示,白ドット表示,白ドット表示に切り換えられた現状の表示状態が保持される。
この後は前記同様に、走査対象となる列毎の中間電極板3に0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を、そして、上電極板(共通ベタ)1に10Vの電圧を掛けると共に、黒ドットとして表示させたい画素のある行の下電極板2にのみ0Vの電圧を掛けることで、白ドットの初期表示から黒ドット表示に切り換え、白ドットとして表示させたい画素のある行の下電極板2には10Vの電圧を掛けて着色液体17の移動を阻止することで、白ドットの表示を保持させ、全ての画素それぞれの表示状態を黒ドットまたは白ドットにすることができる。そして、全ての列を書き込んだ後、次の画面(フレーム)表示切り換えのタイミングまで、各電極への電圧印加をOFFさせることができる。
したがって、前記構成の第3実施形態の表示装置によれば、初期走査期間T0において、全画素列の中間電極板3A,3B,3Cを走査電圧(選択電圧)(0V)にすると共に、共通ベタの上電極板1を電圧0Vに、全画素行の下電極板2A,2B,2Cを電圧10Vにして全ての画素を一旦白ドット表示状態に初期設定する必要はあるものの、上電極板1を共通のベタ電極構成とすることができ、前記第1実施形態の表示装置よりもさらに簡単な単純マトリクス型の配線駆動構造により画素単位での所望の表示を行うことができ、しかも、ベタにできる電極が表示装置の表側になるため、前記第2実施形態の表示装置よりも視角的な一様性を得やすいという効果もある。そして、表示内容を切り換えない限りは電力を加える必要がなく、非常に低消費電力で、高コントラストの見やすい表示装置を実現できる。
(第2、第3実施形態の変形例)
なお、前記第2、第3実施形態の表示装置では、初期走査期間T0において、全画素列の中間電極板3A,3B,3Cを走査電圧(選択電圧)0Vにすると共に、第2実施形態の場合では、共通ベタの下電極板2を電圧10Vに、全ての上電極板1A,1B,1C,…を電圧0Vに、第3実施形態の場合では、共通ベタの上電極板1を電圧0Vに、全ての下電極板2A,2B,2C,…を電圧10Vにして全ての画素を一旦白ドット表示状態に初期設定し、この後の各走査期間において所望の画素のみを黒ドット表示に切り換えて任意の表示を行う構成としたが、これとは逆に、初期走査期間T0において、全ての画素を一旦黒ドット表示の状態に初期設定し、この後の各走査期間において所望の画素のみを白ドット表示に切り換えて任意の表示を行う構成としてもよい。
なお、前記第2、第3実施形態の表示装置では、初期走査期間T0において、全画素列の中間電極板3A,3B,3Cを走査電圧(選択電圧)0Vにすると共に、第2実施形態の場合では、共通ベタの下電極板2を電圧10Vに、全ての上電極板1A,1B,1C,…を電圧0Vに、第3実施形態の場合では、共通ベタの上電極板1を電圧0Vに、全ての下電極板2A,2B,2C,…を電圧10Vにして全ての画素を一旦白ドット表示状態に初期設定し、この後の各走査期間において所望の画素のみを黒ドット表示に切り換えて任意の表示を行う構成としたが、これとは逆に、初期走査期間T0において、全ての画素を一旦黒ドット表示の状態に初期設定し、この後の各走査期間において所望の画素のみを白ドット表示に切り換えて任意の表示を行う構成としてもよい。
図12は、本発明の第2実施形態の変形例に係る表示装置(画面対応)において各画素に接続された上電極板1A,1B,1C,…、共通ベタの下電極板2、中間電極板3A,3B,3C,…それぞれによる電圧印加状態を示すもので、全画素に対する初期走査制御状態を示す図である。
すなわち、図12に示すように、本発明の第2実施形態の変形例は第2実施形態の表示装置と比較して、配線構造は同じであり、初期走査期間T0において、全ての画素列の中間電極板3A,3B,3Cに走査電圧(選択電圧)(0V)を掛けるのと共に、全ての上電極板1A,1B,1Cに電圧10V、下電極板(共通ベタ)2に電圧0Vを掛けることで、全画素を一旦黒ドット表示の状態に初期設定する。そして、この後の各走査期間において、走査対象となる列の中間電極板3に0Vの走査電圧(選択電圧)を、それ以外の列の中間電極板3…に5Vの表示保持電圧(液体移動阻止電圧)を、そして、下電極板(共通ベタ)2に10Vの電圧を掛けると共に、白ドットとして表示させたい画素のある行の上電極板1にのみ0Vの電圧を掛けることで、黒ドットの初期表示から白ドット表示に切り換え、黒ドットとして表示させたい画素のある行の上電極板1には10Vの電圧を掛けて着色液体17の移動を阻止することで、黒ドットの表示を保持させ、全ての画素それぞれの表示状態を黒ドットまたは白ドットにすることができる。そして、全ての列を書き込んだ後、次の画面(フレーム)表示切り換えのタイミングまで、各電極への電圧印加をOFFさせることができる。上電極をベタ電極とする第3実施形態の変形例についても同様である。
なお、前記各実施形態では、各表示素子に選択的に印加する高電圧を10V、中間電圧を5V、低電圧を0Vとした場合について説明したが、この電圧値は勿論限定されるものでなく、低電圧値L(V)と高電圧値H(V)と中間電圧値M(V)との関係が、
M≒(H+L)/2
であればよい。中間電圧の許容範囲については、液体誘電体の誘電率や構造の細かいサイズ、内壁面の摩擦状態により振れるものであり、詳細は実験により決めるようにするのが望ましい。また、各電圧が定数倍になってもよい。(例えば、全ての電圧をマイナス2倍にしてもよい。)また、各電圧をシフトさせてもよい。
M≒(H+L)/2
であればよい。中間電圧の許容範囲については、液体誘電体の誘電率や構造の細かいサイズ、内壁面の摩擦状態により振れるものであり、詳細は実験により決めるようにするのが望ましい。また、各電圧が定数倍になってもよい。(例えば、全ての電圧をマイナス2倍にしてもよい。)また、各電圧をシフトさせてもよい。
また、前記各実施形態の説明における各画素を配列した行方向と列方向とは、それが横方向と縦方向とに限らず、逆であっても勿論よい。前記各実施形態の説明とは逆に、通常は走査電極を行方向とするのが一般的である。
また、前記各実施形態では、着色液体の色を黒としたが、黒に限定するものではない。さらに、前記実施形態では、液体を着色液体として、液体の色を直接表示する形で説明したが、着色液体でなくても液体の移動により表示状態を変えるものであれば、液体色による空間形成体の一部の隠蔽による色変化でなく、散乱、干渉、屈折率の変化といった光学的な特性を使って表示状態を変化させる表示装置に利用してもよい。
本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
1 …上電極板(共通ベタ)
1A,1B,1C…上電極板
2 …下電極板(共通ベタ)
2A,2B,2C…下電極板
3A,3B,3C…中間電極板
11a…第1電極板
11b…第2電極板
11c…第3電極板
12 …垂直隔壁(誘電体)
13 …中間隔壁(誘電体)
14a…上層空間(第1空間)
14b…下層空間(第2空間)
15 …移動ホール(連通路)
16 …ガラス板
17 …着色液体(誘電体)
1A,1B,1C…上電極板
2 …下電極板(共通ベタ)
2A,2B,2C…下電極板
3A,3B,3C…中間電極板
11a…第1電極板
11b…第2電極板
11c…第3電極板
12 …垂直隔壁(誘電体)
13 …中間隔壁(誘電体)
14a…上層空間(第1空間)
14b…下層空間(第2空間)
15 …移動ホール(連通路)
16 …ガラス板
17 …着色液体(誘電体)
Claims (8)
- 複数の画素を行列方向に隣接して配置した表示装置であって、
各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置された第1電極と、
前記第2空間側に配置された第2電極と、
前記中間隔壁に配置された第3電極と、
前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路と、
前記空間内に封入され、前記第1乃至第3電極に対し選択的に電位を掛けることにより、前記連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する誘電体の液体とを備え、
前記複数の画素の前記第1電極は少なくとも行または列毎に互いに接続され、
前記複数の画素の前記第2電極は少なくとも前記第1電極と平行な方向の行または列毎に互いに接続され、
前記複数の画素の前記第3電極は前記第1電極及び前記第2電極と垂直な方向の列または行毎に互いに接続されることを特徴とする表示装置。 - 前記第1電極または前記第2電極のいずれか一方は互いに導通した全画素に共通の電極であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- さらに、
前記第1電極、前記第2電極及び前記第3電極にそれぞれ選択的に電圧を印加して、各画素の前記液体を前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に選択的に移動させ、前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間で保持させる駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記駆動制御手段は、各画素の前記液体を前記第1空間または第2空間の何れか一方の空間に移動させる際には、
前記第1電極と前記第2電極とに、高電圧または低電圧のデータ電圧をそれぞれ選択的に印加し、
前記第3電極に、高電圧または低電圧の走査電圧を選択的に印加する手段を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 前記駆動制御手段は、各画素の前記液体を前記第1空間または第2空間の何れか一方の空間で保持させる際には、
前記第1電極と前記第2電極とに、高電圧または低電圧のデータ電圧をそれぞれ選択的に印加し、
前記第3電極に、前記高電圧のデータ電圧と前記低電圧のデータ電圧との中間の表示保持電圧を選択的に印加する手段を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 行列方向にそれぞれ隣接して配置された複数の画素を有する表示装置の駆動方法であって、
前記各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置され、少なくとも行または列毎に互いに接続された第1電極と、
前記第2空間側に配置され、少なくとも行または列毎に互いに接続された第2電極と、
前記中間隔壁に配置され、列または行毎に互いに接続された第3電極と、
前記第1乃至第3電極に対し電圧を印加することによって、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する、或いは前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に保持される液体とを備え、
走査期間毎に、所定の列または所定の行の前記第3電極に順次走査電圧を印加する走査工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列または前記所定の行に対応する位置の画素の前記第1電極と前記第2電極とに順次データ電圧を印加する書き込み工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列以外の列または前記所定の行以外の行の前記第3電極に順次表示保持電圧を印加する保持工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。 - ある行またはある列上の全ての画素について、表示の書き換えが必要ない場合、その行またはその列について、前記走査工程、前記書き込み工程を行わないことを特徴とする請求項6に記載の表示装置の駆動方法。
- 行列方向にそれぞれ隣接して配置された複数の画素を有する表示装置の駆動方法であって、
前記各画素は、
中間隔壁を介して二つに分離された第1空間および第2空間と、
前記第1空間側に配置された第1電極と、
前記第2空間側に配置された第2電極と、
前記中間隔壁に配置された第3電極と、
前記第1乃至第3電極に対し電圧を印加することによって、前記第1空間と前記第2空間とを連通させる連通路を通して前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に移動する、或いは前記第1空間または前記第2空間の何れか一方の空間に保持される液体とを備え、
初期走査期間に、前記複数の画素の前記第3電極に、前記複数の画素の前記液体を前記第1空間または第2空間の何れか一方の空間に移動させる走査電圧を印加する初期走査工程と、
前記初期走査期間後の走査期間毎に、所定の列または所定の行の前記第3電極に順次走査電圧を印加する走査工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列または前記所定の行に対応する位置の画素の前記第1電極と前記第2電極とに順次データ電圧を印加する書き込み工程と、
前記走査期間毎に、前記所定の列以外の列または前記所定の以外の行の前記第3電極に順次表示保持電圧を印加する保持工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005006369A JP2006195160A (ja) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | 表示装置及び表示装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005006369A JP2006195160A (ja) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | 表示装置及び表示装置の駆動方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006195160A true JP2006195160A (ja) | 2006-07-27 |
Family
ID=36801293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005006369A Pending JP2006195160A (ja) | 2005-01-13 | 2005-01-13 | 表示装置及び表示装置の駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006195160A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008053918A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Nikon Corporation | Appareil de maintien de liquide, procédé de maintien de liquide, appareil d'exposition, procédé d'exposition et procédé de fabrication du dispositif |
-
2005
- 2005-01-13 JP JP2005006369A patent/JP2006195160A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2008053918A1 (fr) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Nikon Corporation | Appareil de maintien de liquide, procédé de maintien de liquide, appareil d'exposition, procédé d'exposition et procédé de fabrication du dispositif |
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