JP2007011127A - Display element and display device - Google Patents

Display element and display device Download PDF

Info

Publication number
JP2007011127A
JP2007011127A JP2005193791A JP2005193791A JP2007011127A JP 2007011127 A JP2007011127 A JP 2007011127A JP 2005193791 A JP2005193791 A JP 2005193791A JP 2005193791 A JP2005193791 A JP 2005193791A JP 2007011127 A JP2007011127 A JP 2007011127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
interface member
resistance
display element
interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005193791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yojiro Matsuda
陽次郎 松田
Hirohide Munakata
博英 棟方
Takuo Yamazaki
拓郎 山▲崎▼
Etsuro Kishi
悦朗 貴志
Kohei Nagayama
耕平 永山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005193791A priority Critical patent/JP2007011127A/en
Publication of JP2007011127A publication Critical patent/JP2007011127A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display element and an electrophoretic display device that can obtain stable driving characteristics. <P>SOLUTION: An interface member 8c which connects and covers a pair of electrodes 6 and 7 is arranged on the interface between the pair of electrodes 6 and 7 and a fluid dispersion consisting of a dispersant and a plurality of charged particles, and the resistance between the electrodes through the interface member 8c is made smaller than the resistance through the fluid dispersion to suppress accumulation (residual DC) in interface members 8a, 8b, and 8c and cancel accumulated electric charges. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示素子及び表示装置に関し、特に安定した駆動特性を得るための構成に関する。   The present invention relates to a display element and a display device, and more particularly to a configuration for obtaining stable driving characteristics.

近年、デジタル技術の目覚しい進歩により、個人が扱うことのできる情報量は飛躍的に増大している。これに伴い、情報の出力手段としてのディスプレイの開発が盛んに行なわれており、高精細、低消費電力、軽量、薄型等のユーザビリティの高いディスプレイへと技術革新が続いている。   In recent years, with the remarkable progress of digital technology, the amount of information that can be handled by individuals has increased dramatically. Along with this, the development of displays as information output means has been actively carried out, and technical innovations have continued to display with high usability such as high definition, low power consumption, light weight, and thinness.

特に近年では、印刷物と同等の表示品位をもつ“読み易い”高精細なディスプレイが待望されており、これは、電子ペーパー、電子ブック等の次世代の商品に欠かせない技術である。   In particular, in recent years, there has been a demand for an “easy-to-read” high-definition display having display quality equivalent to that of printed materials, which is an indispensable technology for next-generation products such as electronic paper and electronic books.

ところで、このような電子ペーパー、電子ブック等を具現化する技術の一つに電気泳動現象を利用したものがあり、このような電気泳動現象を利用した表示装置として粒子移動型表示装置があり、その一例としてHarold D.Lees等により提案された電気泳動表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   By the way, one of the technologies for embodying such electronic paper, electronic book, and the like is one that uses an electrophoretic phenomenon, and there is a particle movement type display device as a display device that uses such an electrophoretic phenomenon. As an example, Harold D.C. An electrophoretic display device proposed by Lee et al. Is known (for example, see Patent Document 1).

ここで、この電気泳動表示装置は、一対の基板の間に着色帯電泳動粒子と着色剤を混入した分散媒よりなる分散液を挟み、着色帯電泳動粒子と着色された分散媒との対比色により画像を表示する電気泳動表示素子を備えているが、このような電気泳動表示素子においては、染料などの着色剤を分散媒中に混入することが原因で寿命やコントラストが低下してしまうという問題があった。   Here, this electrophoretic display device has a dispersion liquid composed of a dispersion medium mixed with colored charged electrophoretic particles and a colorant sandwiched between a pair of substrates, and by contrasting the colored charged electrophoresis particles and the colored dispersion medium. An electrophoretic display element for displaying an image is provided. However, in such an electrophoretic display element, the life and contrast are deteriorated due to mixing of a colorant such as a dye in the dispersion medium. was there.

そこで、このような問題を解決するため、透明な分散媒中に着色帯電泳動粒子を分散すると共に基板に着色層を配置し、着色帯電泳動粒子と基板に配置された着色層との対比色により、分散媒を着色することなく画像を表示する電気泳動表示素子を備えた電気泳動表示装置が提案されている(例えば、特許文献2、3参照。)。   Therefore, in order to solve such a problem, the colored charged electrophoretic particles are dispersed in a transparent dispersion medium and a colored layer is disposed on the substrate. By contrasting the colored charged electrophoretic particles and the colored layer disposed on the substrate, An electrophoretic display device including an electrophoretic display element that displays an image without coloring a dispersion medium has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

米国特許第3612758号明細書US Pat. No. 3,612,758 特開平11−202804公報JP-A-11-202804 特開平11−357369公報JP 11-357369 A

ところで、このような従来の電気泳動表示素子(粒子移動型表示素子)を備えた電気泳動表示装置(粒子移動型表示装置)において、表示書き換え時には、正極性又は負極性に帯電されている着色帯電泳動粒子を電界によって移動させるため、DC電圧を電気泳動表示素子に印加するようにしている。ここで、このような表示書き換えを何度も繰り返すと、結果的に長時間、DC電圧が電気泳動表示素子に印加されることになる。   By the way, in an electrophoretic display device (particle movement type display device) provided with such a conventional electrophoretic display element (particle movement type display device), at the time of rewriting the display, it is colored charged that is charged positively or negatively. In order to move the electrophoretic particles by an electric field, a DC voltage is applied to the electrophoretic display element. Here, when such display rewriting is repeated many times, as a result, a DC voltage is applied to the electrophoretic display element for a long time.

そして、このように長時間、DC電圧が電気泳動表示素子に印加されると、絶縁層や分散媒中に電子やイオンなどにより空間電荷分布が形成され、電気泳動表示素子にDC成分が残留するようになる。   When a DC voltage is applied to the electrophoretic display element for a long time in this way, a space charge distribution is formed by electrons, ions, etc. in the insulating layer or the dispersion medium, and the DC component remains in the electrophoretic display element. It becomes like this.

そして、このようにDC成分が残留した状態で画像データの指示する階調値にのみ応じた書込みを行なうと、所望の階調値表示が得られない場合がある。これは、残留DC成分により、書込み時の印加電圧と、電気泳動表示素子にかかる実効的な電圧に差が生じてしまうためである。なお、このような残留するDC成分による、所望の階調値表示が得られない現象を、焼きつきという。   If writing according to only the gradation value indicated by the image data is performed with the DC component remaining in this manner, a desired gradation value display may not be obtained. This is because the residual DC component causes a difference between the applied voltage at the time of writing and the effective voltage applied to the electrophoretic display element. Note that a phenomenon in which a desired gradation value display cannot be obtained due to such a residual DC component is called burn-in.

また、電気泳動表示素子においては、分散媒の物性のバラツキやその温度変化が分散液の抵抗値を変動させることとなり、これにより駆動不安定性の問題が発生してしまう。   Further, in the electrophoretic display element, the dispersion of the physical properties of the dispersion medium and the temperature change thereof cause the resistance value of the dispersion to fluctuate, thereby causing a problem of driving instability.

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、安定した駆動特性を得ることのできる電気泳動表示素子(表示素子)及び電気泳動表示装置(表示装置)を提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention has been made in view of such a current situation, and provides an electrophoretic display element (display element) and an electrophoretic display apparatus (display apparatus) capable of obtaining stable driving characteristics. It is the purpose.

本発明は、基板と、前記基板の上に配置された隔壁と、前記基板の上に前記隔壁で仕切られて配置される分散媒及び複数の帯電粒子からなる分散液と、前記分散液に面して前記基板上に配置された第1電極及び前記分散液に面し前記隔壁に沿って配置された第2電極とを備え、前記第1電極及び第2電極間に印加した電圧によって前記帯電粒子の分布を変化させて表示を行なう表示素子であって、前記第1電極及び第2電極と前記分散液との界面に、前記第1電極と第2電極を連結して被覆する界面部材が配置され、前記第1電極と第2電極との間の前記界面部材を介した抵抗が、前記第1電極と第2電極との間の前記分散液を介した抵抗より小さいことを特徴とするものである。   The present invention includes a substrate, a partition wall disposed on the substrate, a dispersion liquid that is partitioned on the substrate by the partition wall and a plurality of charged particles, and a surface facing the dispersion liquid. A first electrode disposed on the substrate and a second electrode facing the dispersion and disposed along the partition wall, and the charging is performed by a voltage applied between the first electrode and the second electrode. A display element that performs display by changing the distribution of particles, wherein an interface member that covers and covers the first electrode and the second electrode at an interface between the first electrode and the second electrode and the dispersion liquid The resistance through the interface member between the first electrode and the second electrode is smaller than the resistance through the dispersion between the first electrode and the second electrode. Is.

本発明のように、一対の電極と分散液との界面に、電極を連結して被覆する界面部材を配置して電極間の界面部材を介した抵抗を分散液を介した抵抗よりも小さくすることにより、界面部材への電荷の蓄積(残留DC)が抑制されると共に、蓄積された電荷をキャンセルすることができ、安定した駆動特性を得ることができる。   As in the present invention, an interface member that connects and covers the electrodes is disposed at the interface between the pair of electrodes and the dispersion liquid so that the resistance through the interface member between the electrodes is smaller than the resistance through the dispersion liquid. As a result, charge accumulation (residual DC) on the interface member can be suppressed, and the accumulated charge can be canceled, and stable drive characteristics can be obtained.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る電気泳動表示装置(表示装置)に設けられる電気泳動表示素子(表示素子)の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electrophoretic display element (display element) provided in an electrophoretic display apparatus (display apparatus) according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、この電気泳動表示素子は、所定間隙を空けた状態に配置された一対の基板である観察者側の第1基板2及び対向側の第2基板1と、これらの基板1,2の間隙を一定に保持するための隔壁部材である隔壁3と、基板1,2と隔壁3に囲まれた空間内に充填された透明な分散媒4と、分散媒4に分散された複数の微小粒子である帯電粒子の一例としての着色帯電泳動粒子5と、添加剤からなる粒子分散液を備えている。   As shown in FIG. 1, the electrophoretic display element includes a first substrate 2 on the observer side and a second substrate 1 on the opposite side, which are a pair of substrates arranged with a predetermined gap therebetween, and these substrates. The partition wall 3 is a partition member for keeping the gap between 1 and 2 constant, the transparent dispersion medium 4 filled in the space surrounded by the substrates 1 and 2 and the partition wall 3, and the dispersion medium 4. In addition, a colored charged electrophoretic particle 5 as an example of a charged particle that is a plurality of fine particles and a particle dispersion composed of an additive are provided.

なお、この電気泳動表示素子は、基板上にマトリクス配置した画素を有するものであり、隔壁3は隣接する画素間での着色帯電泳動粒子5の移動を防止する機能を併せ持っている。   This electrophoretic display element has pixels arranged in a matrix on a substrate, and the partition wall 3 also has a function of preventing the movement of the colored charged electrophoretic particles 5 between adjacent pixels.

また、第2基板1上には第1電極6が、また隔壁3の内部や側面には、本実施の形態においては、隔壁3とほぼ同一に第1電極6と異なる電圧が印加される第2電極7が形成されており、これら第1及び第2電極6,7によって着色帯電泳動粒子5の空間分布を制御する電場を形成することにより、着色帯電泳動粒子5を第1電極6と第2電極7との間で水平方向に移動させることができる。そして、この第1電極6と第2電極7とは絶縁部材9により絶縁されている。   Further, the first electrode 6 is applied on the second substrate 1, and a voltage different from that of the first electrode 6 is applied to the inside and the side surface of the partition 3 in the present embodiment, almost the same as the partition 3. Two electrodes 7 are formed. By forming an electric field for controlling the spatial distribution of the colored charged electrophoretic particles 5 by the first and second electrodes 6 and 7, the colored charged electrophoretic particles 5 are connected to the first electrode 6 and the first electrode 6. It can be moved in the horizontal direction between the two electrodes 7. The first electrode 6 and the second electrode 7 are insulated by an insulating member 9.

なお、図1では、この他の表示素子構成要素(例えば、電極間に電気信号を印加する電気信号印加手段や、各空間に対して配置した薄膜トランジスタTFTなど)は省略している。   In FIG. 1, other display element components (for example, an electric signal applying means for applying an electric signal between the electrodes and a thin film transistor TFT disposed in each space) are omitted.

ところで、本実施の形態にかかる電気泳動表示素子は、着色帯電泳動粒子5の分布状態を表示状態に反映させるものであり、例えば着色帯電泳動粒子5をプラス帯電で黒色粒子とすると共に第1電極6を白色に着色し、かつ第2電極7を0Vに接地しているものとすると、第1電極6に−10Vを印加した場合、図1の(a)に示すように、黒色の着色帯電泳動粒子5は第1電極上に移動する。この結果、第1電極6が黒色の着色帯電泳動粒子5により覆われることとなり、この状態を第1基板2側から観察すれば、この画素は、観察者には黒色に見える。   By the way, the electrophoretic display element according to the present embodiment reflects the distribution state of the colored charged electrophoretic particles 5 in the display state. For example, the colored charged electrophoretic particles 5 are positively charged to black particles and the first electrode. Assuming that 6 is colored white and the second electrode 7 is grounded to 0 V, when −10 V is applied to the first electrode 6, as shown in FIG. The migrating particles 5 move on the first electrode. As a result, the first electrode 6 is covered with the black colored charged electrophoretic particles 5, and when this state is observed from the first substrate 2 side, this pixel looks black to the observer.

また第1電極6に+10Vを印加した場合、黒色の着色帯電泳動粒子5は図1の(b)に示すように隔壁側面に移動する。この結果、白色の第1電極6が露出することになり、この状態の画素を第1基板2側から観察すれば、この画素は、観察者には白色に見える。なお、諧調表示は、第1電極6に印加する電圧の大きさや印加時間を変えることによって移動させる着色帯電泳動粒子5の量を変えることにより行なうことができる。   When +10 V is applied to the first electrode 6, the black colored charged electrophoretic particles 5 move to the side walls of the partition as shown in FIG. As a result, the white first electrode 6 is exposed. When the pixel in this state is observed from the first substrate 2 side, the pixel looks white to the observer. The gradation display can be performed by changing the amount of the colored charged electrophoretic particles 5 to be moved by changing the magnitude of the voltage applied to the first electrode 6 and the application time.

ところで、図1において、8は第1電極6、第2電極7及び絶縁部材9の、粒子分散液により構成される液層と接する界面に形成された界面部材であり、この界面部材8は、液層の体積抵抗率よりも小さい体積抵抗率を有するものである。   By the way, in FIG. 1, 8 is an interface member formed in the interface which contact | connects the liquid layer comprised by the particle dispersion liquid of the 1st electrode 6, the 2nd electrode 7, and the insulating member 9, This interface member 8 is It has a volume resistivity smaller than the volume resistivity of the liquid layer.

ここで、界面部材8としては、光透過性の材料で、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリアセチレンなどの有機膜、もしくはそれの複合体、共重合体、またはカーボン含有膜、インジウム−スズ酸化物(ITO)などの無機膜、またはシリコンなどの半導体膜、または導電性のフィラ(充填物)、例えば金属粉、カーボン粒子等をエポキシ樹脂、ポリプロピレン樹脂等に配合して得る導電性樹脂膜を使用できる。さらに、界面部材8は、これらの膜の積層膜でも良い。なお、本実施の形態では、界面部材8の体積抵抗率は10Ωcm〜1012Ωcm、膜厚は1nm〜200nmが望ましい。 Here, the interface member 8 is a light transmissive material, such as an organic film such as polysilane, polysiloxane, or polyacetylene, or a composite or copolymer thereof, or a carbon-containing film, indium-tin oxide (ITO). An inorganic film such as silicon, a semiconductor film such as silicon, or a conductive filler (filler), for example, a metal powder, carbon particles, or the like can be used in an epoxy resin, a polypropylene resin, or the like. Further, the interface member 8 may be a laminated film of these films. In the present embodiment, the interface member 8 preferably has a volume resistivity of 10 6 Ωcm to 10 12 Ωcm and a film thickness of 1 nm to 200 nm.

また、本実施の形態において、第1基板2や第2基板1には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリカーボネート(PC)等のポリマーフィルム或いはガラス、石英等の無機材料を使用することができる。   In the present embodiment, the first substrate 2 and the second substrate 1 are made of a polymer film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), or an inorganic material such as glass or quartz. Can be used.

また、第1電極6や第2電極7には、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銅(Cu)、銀(Ag)、インジウム−スズ酸化物(ITO)などの導電性材料を使用することができる。さらに、第1電極6と第2電極7を絶縁する絶縁部材9には、アクリル樹脂を使用することができる。   The first electrode 6 and the second electrode 7 are made of a conductive material such as aluminum (Al), titanium (Ti), copper (Cu), silver (Ag), or indium-tin oxide (ITO). be able to. Furthermore, an acrylic resin can be used for the insulating member 9 that insulates the first electrode 6 and the second electrode 7.

また分散媒には、イソパラフィン、シリコーンオイル、トルエン、キシレン等の非極性溶媒を使用することができる。さらに着色される着色帯電泳動粒子としては、着色されて分散媒中で良好な帯電特性を示す材料を用いると良く、例えば各種の無機顔料や有機顔料、カーボンブラック、或いは、それらを含有させた樹脂を使用することができる。   Moreover, non-polar solvents, such as isoparaffin, silicone oil, toluene, xylene, can be used for a dispersion medium. Further, as the colored charged electrophoretic particles to be colored, it is preferable to use a material that is colored and exhibits good charging characteristics in a dispersion medium. For example, various inorganic pigments, organic pigments, carbon black, or resins containing them. Can be used.

なお、着色帯電泳動粒子5の粒径には特に制限はないが、通常は0.1μm〜10μm程度のものを使用すると良い。また、上述した分散媒や着色帯電泳動粒子中には、着色帯電泳動粒子5の帯電を制御して安定化させるための荷電制御剤を添加しておくと良い。ここで、分散媒に着色帯電泳動粒子5と荷電制御剤等を混ぜ合わせた液層の体積抵抗率は、一般的に1011Ωcm〜1014Ωcm程度である。 In addition, although there is no restriction | limiting in particular in the particle size of the colored electrophoretic particle 5, Usually, it is good to use a thing of about 0.1 micrometer-10 micrometers. In addition, a charge control agent for controlling and stabilizing the charging of the colored charged electrophoretic particles 5 may be added to the dispersion medium and the colored charged electrophoretic particles described above. Here, the volume resistivity of the liquid layer obtained by mixing the colored electrophoretic particles 5 and the charge control agent in the dispersion medium is generally about 10 11 Ωcm to 10 14 Ωcm.

ところで、この液層よりも体積抵抗率の小さな界面部材8は、図2の符号Aで示す第1電極6の液層との界面に形成された不図示の第1界面部材と、第2電極7の液層との界面に形成された不図示の第2界面部材と、図2の符号Bで示す第1電極6及び第2電極7の電極間に位置する絶縁部材9の液層との界面に形成された不図示の第3界面部材により一体に構成されている。つまり、本実施の形態においては、これら第1界面部材、第2界面部材及び第3界面部材よりなる低抵抗な界面部材8が液層に接しながら電極間で繋がるように形成される。   By the way, the interface member 8 having a volume resistivity smaller than that of the liquid layer includes a first interface member (not shown) formed at the interface with the liquid layer of the first electrode 6 indicated by symbol A in FIG. A second interface member (not shown) formed at the interface with the liquid layer 7 and a liquid layer of the insulating member 9 located between the electrodes of the first electrode 6 and the second electrode 7 shown in FIG. It is comprised integrally by the 3rd interface member not shown formed in the interface. That is, in the present embodiment, the low resistance interface member 8 composed of the first interface member, the second interface member, and the third interface member is formed so as to be connected between the electrodes while being in contact with the liquid layer.

図3は、このような構成の電気泳動表示素子の簡単な等価回路を示している。なお、説明の便宜上、界面部材8の膜厚を必要以上に厚くして描いてある。   FIG. 3 shows a simple equivalent circuit of the electrophoretic display device having such a configuration. For convenience of explanation, the interface member 8 is drawn with a film thickness that is larger than necessary.

ここで、液層と界面部材8の各層は、一般的に容量成分と抵抗成分との並列回路で記述することができる。なお、図3において、CV1は第1電極上の第1界面部材8aの容量、RV1は第1電極上の第1界面部材8aの抵抗、Cは液層の容量、Rは液層の抵抗、CV2は第2電極上の第2界面部材8bの容量、RV2は第2電極上の第2界面部材8bの抵抗、CBLは電気2重層の容量を表している。 Here, the liquid layer and each layer of the interface member 8 can be generally described by a parallel circuit of a capacitance component and a resistance component. In FIG. 3, C V1 is the capacity of the first interface member 8a on the first electrode, R V1 is the resistance of the first interface member 8a on the first electrode, C L is the capacity of the liquid layer, and RL is the liquid resistance of the layer, C V2 is the capacitance of the second interface member 8b on the second electrode, R V2 is the resistance of the second interface member 8b on the second electrode, the C BL represents the capacitance of an electric double layer.

そして、本実施の形態のように、低抵抗な界面部材8を液層に接するようにして二つの電極間で繋がるように形成することにより、第3界面部材8cにより、電荷が液層に接するようにして伝導する電気伝導パスが形成される。以下、この電気伝導パスをショートパスと言う。   Then, as in the present embodiment, the low-resistance interface member 8 is formed so as to be in contact with the liquid layer so as to be connected between the two electrodes, whereby the third interface member 8c causes the electric charge to contact the liquid layer. Thus, an electrically conductive path for conducting is formed. Hereinafter, this electric conduction path is referred to as a short path.

ここで、このショートパスを等価回路として表すと、図3の(b)に示すように、ショートパス抵抗(Rsp)が液層の抵抗(R)に対して並列に配置されることとなる。そして、このように低抵抗な界面部材8(第1及び第2界面部材8a,8b)が電極上に配置されると共に、界面部材8(第3界面部材8c)により液層と並列にショートパスが形成されることで、界面部材8への電荷の蓄積(残留DC)が抑制される。また、界面部材8に電荷が蓄積された場合でも、電荷がショートパスを介してキャンセルされることで、残留DC時定数の短縮化が可能となる。 Here, when this short path is expressed as an equivalent circuit, the short path resistance (R sp ) is arranged in parallel with the resistance (R L ) of the liquid layer, as shown in FIG. Become. In addition, the low-resistance interface member 8 (first and second interface members 8a and 8b) is arranged on the electrode, and the interface member 8 (third interface member 8c) performs a short path in parallel with the liquid layer. As a result, the charge accumulation (residual DC) on the interface member 8 is suppressed. Even when charges are accumulated in the interface member 8, the residual DC time constant can be shortened by canceling the charges through a short path.

界面部材8の体積抵抗が大きく、ショートパス抵抗(Rsp)が液層の抵抗(R)より大きいときは、液層と界面部材8の界面に蓄積した電荷は液層を通って放電するしかない。このときの時定数はCである。 When the volume resistance of the interface member 8 is large and the short path resistance (R sp ) is greater than the resistance (R L ) of the liquid layer, the charge accumulated at the interface between the liquid layer and the interface member 8 is discharged through the liquid layer. There is only. The time constant at this time is C L R L.

逆に、ショートパス抵抗(Rsp)が液層の抵抗(R)より小さくなるような材料で界面部材8を形成すると,電荷は界面部材を通って短い時定数Cspで放電する。なお、フレームごとに新しい電圧が印加されて泳動粒子の位置が変わるときは、前のフレームの電圧による電荷が次のフレームの電圧印加前には消えている必要が有り、そのとき上記時定数は1フレーム時間より短い。即ち、
1F(1フレーム期間)>Csp
であるから、これからショートパス抵抗(Rsp)の上限の絶対値が定まる。
Conversely, when the interface member 8 is formed of a material whose short path resistance (R sp ) is smaller than the resistance (R L ) of the liquid layer, the charge is discharged through the interface member with a short time constant C L R sp . . In addition, when a new voltage is applied for each frame and the position of the migrating particles changes, the charge due to the voltage of the previous frame needs to disappear before the voltage application of the next frame. It is shorter than one frame time. That is,
1F (one frame period)> C L R sp
Therefore , the absolute value of the upper limit of the short path resistance (R sp ) is determined from this.

上記抵抗値に関する条件は、界面部材の膜厚、液層の寸法、第1電極/第2電極の形状によっても異なる。しかし、界面部材と液層の体積抵抗率を適宜選択すれば、上記の条件(Rsp<R)を満たすように作ることができる。 The conditions regarding the resistance value also differ depending on the film thickness of the interface member, the dimension of the liquid layer, and the shape of the first electrode / second electrode. However, if the volume resistivity of the interface member and the liquid layer is appropriately selected, it can be made to satisfy the above condition (R sp <R L ).

一方、液層の抵抗値は分散媒の物性値のバラツキや、その温度変化によって変動を受けるが、図3の(b)に示すようにショートパス抵抗(Rsp)が液層の抵抗(R)に対して並列に配置されることから、液層の実効的な抵抗はショートパス抵抗(Rsp)で一義的に制御することが可能となる。これにより、分散媒の物性のバラツキやその温度変化によって液層の抵抗(R)が変動をうけても、安定した駆動特性を実現することができる。 On the other hand, the resistance value of the liquid layer is affected by variations in the physical properties of the dispersion medium and changes in temperature, but as shown in FIG. 3B, the short path resistance (R sp ) is the resistance of the liquid layer (R L ), the effective resistance of the liquid layer can be uniquely controlled by the short path resistance (R sp ). Thereby, even if the resistance (R L ) of the liquid layer is fluctuated due to variations in the physical properties of the dispersion medium or changes in temperature, stable driving characteristics can be realized.

このように、界面部材8(第1界面部材8a、第2界面部材8b及び第3界面部材8c)を介した抵抗を、液層を介した抵抗よりも小さくすることにより、分散液と並列に導電性パスを形成することができ、界面部材8における電荷の蓄積(残留DC)が抑制される。また、蓄積された電荷がショートパスを介してキャンセルされることで、残留DC時定数を短縮化できる。これによって、所望の階調表示レベルが変動することがない安定した駆動が可能となる。   Thus, by making the resistance through the interface member 8 (the first interface member 8a, the second interface member 8b, and the third interface member 8c) smaller than the resistance through the liquid layer, it is in parallel with the dispersion liquid. A conductive path can be formed, and charge accumulation (residual DC) in the interface member 8 is suppressed. In addition, since the accumulated charge is canceled through the short path, the residual DC time constant can be shortened. As a result, it is possible to perform stable driving without changing the desired gradation display level.

また、このように構成することにより、液層の実効的な抵抗(R)がショートパス抵抗(Rsp)で一義的に制御することが可能となり、液層(分散液)の物性値のバラツキや、その温度変化によって液層の抵抗(R)が変動をうけても、安定した駆動特性を実現することができる。 Further, by configuring in this way, the effective resistance (R L ) of the liquid layer can be uniquely controlled by the short path resistance (R sp ), and the physical property value of the liquid layer (dispersion) can be controlled. Even if the resistance (R L ) of the liquid layer is fluctuated due to variations or temperature changes, stable driving characteristics can be realized.

なお、これまでの説明においては、図1においては第1界面部材8a、第2界面部材8b及び第3界面部材8cよりなる界面部材8を一体膜として形成しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、液層の体積抵抗率よりも小さな体積抵抗率を有するものであれば、第1界面部材8a、第2界面部材8b及び第3界面部材8cをそれぞれ別々に、また別の材料にて形成しても良い。   In the above description, in FIG. 1, the interface member 8 including the first interface member 8a, the second interface member 8b, and the third interface member 8c is formed as an integral film. The first interface member 8a, the second interface member 8b, and the third interface member 8c are separately provided as long as they have a volume resistivity smaller than the volume resistivity of the liquid layer. You may form with another material.

さらに、これまでの説明においては、表示状態を変化させる際、電気泳動力により着色帯電泳動粒子5を基板上で変位させるようにしたが、着色帯電泳動粒子5を変位させる方法としては、例えば誘電泳動力、分散媒の電気流体力学的な流動などを利用しても構わない。   Further, in the above description, when changing the display state, the colored charged electrophoretic particles 5 are displaced on the substrate by the electrophoretic force. As a method for displacing the colored charged electrophoretic particles 5, for example, dielectric Electrophoretic force, electrohydrodynamic flow of a dispersion medium, or the like may be used.

また、これまでの説明においては、着色帯電泳動粒子5は黒色で、第1電極6の電極面を白色としたが、これに限定されるものではなく、例えば第1電極6の電極面を適宜赤・緑・青色等に着色するとカラー表示も可能である。   In the description so far, the colored charged electrophoretic particles 5 are black and the electrode surface of the first electrode 6 is white. However, the present invention is not limited to this. For example, the electrode surface of the first electrode 6 is appropriately set. Color display is also possible by coloring red, green, blue, etc.

次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。   Next, the present invention will be described in detail using examples.

本実施例では、電気泳動表示素子として図1に示す構成を有し、平面形状が長方形で画素サイズが横40μm×縦120μmの画素を600×1800だけ並べたマトリクスパネルを作製する。   In this embodiment, a matrix panel having the configuration shown in FIG. 1 as an electrophoretic display element, in which 600 × 1800 pixels having a rectangular planar shape and a pixel size of 40 μm wide × 120 μm long are arranged.

また、第1基板として1.1mm厚のガラス基板を使用し、この第1基板上に不図示の薄型トランジスタや、その他駆動に必要な不図示の配線やICを形成する。この後、基板全面に絶縁層としてSi膜を形成する。その後、Alを成膜してパターニングを行なうことで第1電極を形成する。なお、このAl成膜時において、予め形成しておいたコンタクトホールを通じて薄膜トランジスタと第1電極とが導通される。 In addition, a 1.1 mm thick glass substrate is used as the first substrate, and a thin transistor (not shown) and other wiring and IC (not shown) necessary for driving are formed on the first substrate. Thereafter, a Si 3 N 4 film is formed as an insulating layer on the entire surface of the substrate. Thereafter, Al is formed and patterned to form the first electrode. At the time of forming the Al film, the thin film transistor and the first electrode are brought into conduction through a contact hole formed in advance.

次に、電界メッキ法によって、隔壁を兼ねる第2電極を高さ15μm、幅5μmで形成する。また、第1電極と第2電極は高さ1μmのアクリル樹脂によって絶縁されるように形成されている。   Next, a second electrode that also serves as a partition is formed with a height of 15 μm and a width of 5 μm by electroplating. The first electrode and the second electrode are formed so as to be insulated by an acrylic resin having a height of 1 μm.

次に、第1電極と第2電極の表面を覆うようにインジウム−スズ酸化物(ITO)膜を、厚さ5nmの一体膜で形成する。なお、このとき体積抵抗率が5.0×1010Ωcmとなるように成膜条件を設定し、成膜した膜の体積抵抗率をインピータンスアナライザーSI1260(英国ソーラトロン社製)により測定する。また第1電極と第2電極を端子とした抵抗値は、1.6×1013Ωである。 Next, an indium-tin oxide (ITO) film is formed as an integrated film having a thickness of 5 nm so as to cover the surfaces of the first electrode and the second electrode. At this time, the film formation conditions are set so that the volume resistivity is 5.0 × 10 10 Ωcm, and the volume resistivity of the formed film is measured by an impedance analyzer SI1260 (manufactured by Solartron, UK). The resistance value using the first electrode and the second electrode as terminals is 1.6 × 10 13 Ω.

次に、各画素に着色帯電泳動粒子と分散媒、荷電制御剤からなる分散液を充填する。なお、着色帯電泳動粒子には粒径1〜2μm程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を使用する。また、分散媒にはイソパラフィン(商品名:アイソパー、エクソン社製)を用いると共に、荷電制御剤を含有させることによって、着色帯電泳動粒子をプラス帯電とする。   Next, each pixel is filled with a dispersion composed of colored charged electrophoretic particles, a dispersion medium, and a charge control agent. The colored charged electrophoretic particles use a polystyrene-polymethyl methacrylate copolymer resin containing carbon black having a particle size of about 1 to 2 μm. Further, isoparaffin (trade name: Isopar, manufactured by Exxon) is used as the dispersion medium, and the charged charged electrophoretic particles are made positively charged by containing a charge control agent.

なお、このとき体積抵抗率が2.2×1012Ωcmとなるように分散液を調合する。この後、分散媒に着色帯電泳動粒子と荷電制御剤を混ぜ合わせた分散液(液層)の体積抵抗率をインピータンスアナライザーSI1260(英国ソーラトロン社製)により測定する。インジウム−スズ酸化物膜のないときの、第1電極と第2電極を端子とする分散液の抵抗は1.9×1019Ωである。したがって、本実施例において、Rsp<Rの関係が成り立っている。 At this time, the dispersion is prepared so that the volume resistivity is 2.2 × 10 12 Ωcm. Thereafter, the volume resistivity of the dispersion (liquid layer) obtained by mixing the colored charged electrophoretic particles and the charge control agent in the dispersion medium is measured with an impedance analyzer SI1260 (manufactured by Solartron, UK). When there is no indium-tin oxide film, the resistance of the dispersion liquid having the first electrode and the second electrode as terminals is 1.9 × 10 19 Ω. Therefore, in the present embodiment, the relationship of R sp < RL is established.

最後に、第2基板を配置して密封し、電気泳動表示素子を完成させる。   Finally, the second substrate is disposed and sealed to complete the electrophoretic display element.

次に、このように作製した電気泳動表示素子を不図示の駆動ドライバーに接続して表示動作を行なわせる。本実施例では、第2電極を全画素の共通電極として0Vとし、薄膜トランジスタを介して第1電極に±10Vを印加することで白黒書き換えを行なう。また階調表示の場合は、+2V、+4V、+6V、+8Vというように電圧変調を行なう。   Next, the electrophoretic display element thus manufactured is connected to a drive driver (not shown) to perform a display operation. In this embodiment, the second electrode is set to 0 V as a common electrode for all pixels, and black and white rewrite is performed by applying ± 10 V to the first electrode through the thin film transistor. In the case of gradation display, voltage modulation is performed such as + 2V, + 4V, + 6V, and + 8V.

そして、0℃から60℃までの温度範囲で、以上の駆動方法による表示書き換えを繰り返す。この結果、所望の階調光学レベルが変動するような焼付き問題が発生することなく、安定した駆動特性を実現することができる。   Then, display rewriting by the above driving method is repeated in a temperature range from 0 ° C. to 60 ° C. As a result, stable drive characteristics can be realized without causing a burn-in problem that the desired gradation optical level fluctuates.

次に、本発明の比較例について説明する。   Next, a comparative example of the present invention will be described.

まず、第1の比較例について説明する。図4は、本比較例に係る電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、図4において、81は液層の体積抵抗率よりも大きな体積抵抗率を有する界面部材である。なお、82は第1基板1に形成された絶縁部材を構成する絶縁膜である。   First, the first comparative example will be described. FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the electrophoretic display element according to this comparative example. In FIG. 4, reference numeral 81 denotes an interface member having a volume resistivity larger than the volume resistivity of the liquid layer. Reference numeral 82 denotes an insulating film constituting an insulating member formed on the first substrate 1.

また、図5は、図4の簡単な等価回路である。ここで、一般的に電気泳動表示素子において、液層と電極6,7との間で電荷のやり取りは行われない。つまり、電極上に移動してきた泳動粒子は電気2重層を形成することとなり、一方で電極6,7から流れる電荷は液層と接する界面部材81に蓄積されるため残留DC発生の要因となってしまう。   FIG. 5 is a simple equivalent circuit of FIG. Here, generally, in the electrophoretic display element, no charge is exchanged between the liquid layer and the electrodes 6 and 7. That is, the migrating particles that have moved onto the electrode form an electric double layer, while the electric charge flowing from the electrodes 6 and 7 accumulates in the interface member 81 in contact with the liquid layer, causing residual DC. End up.

次に、本発明の第2の比較例について説明する。図6は、本比較例に係る電気泳動表示素子の概略構成を示す図であり、図6において、83は液層の体積抵抗率よりも小さい体積抵抗率を有する低抵抗な界面部材である。   Next, a second comparative example of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the electrophoretic display element according to this comparative example. In FIG. 6, reference numeral 83 denotes a low-resistance interface member having a volume resistivity smaller than the volume resistivity of the liquid layer.

ここで、本比較例において、界面部材83は第1電極6と第2電極7の表面、即ち既述した図2の領域Aのみに形成されており、二つの電極間に位置する絶縁部材9の液層と接する界面、即ち図2の領域Bには形成されていない。つまり、2つの界面部材83は二つの電極間で繋がることなく、途切れてしまっている。   Here, in this comparative example, the interface member 83 is formed only on the surfaces of the first electrode 6 and the second electrode 7, that is, the region A in FIG. 2 described above, and the insulating member 9 located between the two electrodes. 2 is not formed at the interface in contact with the liquid layer, that is, the region B in FIG. That is, the two interface members 83 are disconnected without being connected between the two electrodes.

このような構成では、電極間で電荷を液層に接するようにして伝導することができず、液層の伝導パス(R)に対して並列となるショートパス(Rsp)が形成されない。Rspは実質的に無限大と考えることができて、Rsp>Rである。なお、このような図6に示す構成は、界面部材8と絶縁部材9の濡れ性が悪い場合に、界面部材をスピンコーター等でコートした場合に作製される。 In such a configuration, electric charges cannot be conducted between the electrodes so as to be in contact with the liquid layer, and a short path (R sp ) parallel to the conduction path (R L ) of the liquid layer is not formed. R sp can be considered substantially infinite, R sp > R L. 6 is produced when the interface member 8 and the insulating member 9 have poor wettability and the interface member is coated with a spin coater or the like.

本発明の実施の形態に係る粒子移動型表示装置に設けられる粒子移動型表示素子の一例である電気泳動表示装置に設けられる電気泳動表示素子の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of an electrophoretic display element provided in an electrophoretic display device which is an example of a particle mobile display element provided in a particle mobile display device according to an embodiment of the present invention. 上記電気泳動表示素子の界面部材の配置を示す断面図。Sectional drawing which shows arrangement | positioning of the interface member of the said electrophoretic display element. 上記電気泳動表示素子の等価回路を示す図。The figure which shows the equivalent circuit of the said electrophoretic display element. 本発明の第1の比較例に係る電気泳動表示素子の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the electrophoretic display element which concerns on the 1st comparative example of this invention. 本発明の第1の比較例に係る電気泳動表示素子の等価回路を示す図。The figure which shows the equivalent circuit of the electrophoretic display element which concerns on the 1st comparative example of this invention. 本発明の第2の比較例に係る電気泳動表示素子の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the electrophoretic display element which concerns on the 2nd comparative example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第2基板
2 第1基板
3 隔壁
4 分散媒
5 着色帯電泳動粒子
6 第1電極
7 第2電極
8 界面部材
8a 第1界面部材
8b 第2界面部材
8c 第3界面部材
9 絶縁部材
A 電極の液層と接する界面
B 絶縁部材の液層と接する界面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 2nd board | substrate 2 1st board | substrate 3 Partition 4 Dispersion medium 5 Colored charged electrophoretic particle 6 1st electrode 7 2nd electrode 8 Interface member 8a 1st interface member 8b 2nd interface member 8c 3rd interface member 9 Insulating member A of electrode Interface B in contact with liquid layer Interface in contact with liquid layer of insulating member

Claims (2)

基板と、前記基板の上に配置された隔壁と、前記基板の上に前記隔壁で仕切られて配置される分散媒及び複数の帯電粒子からなる分散液と、前記分散液に面して前記基板上に配置された第1電極及び前記分散液に面し前記隔壁に沿って配置された第2電極とを備え、前記第1電極及び第2電極間に印加した電圧によって前記帯電粒子の分布を変化させて表示を行なう表示素子であって、
前記第1電極及び第2電極と前記分散液との界面に、前記第1電極と第2電極を連結して被覆する界面部材が配置され,
前記第1電極と第2電極との間の前記界面部材を介した抵抗が、前記第1電極と第2電極との間の前記分散液を介した抵抗より小さいことを特徴とする表示素子。
A substrate, a partition wall disposed on the substrate, a dispersion liquid comprising a dispersion medium and a plurality of charged particles disposed on the substrate by the partition wall, and the substrate facing the dispersion liquid A first electrode disposed above and a second electrode facing the dispersion and disposed along the partition wall, and the distribution of the charged particles is determined by a voltage applied between the first electrode and the second electrode. A display element that changes the display,
An interface member for connecting and covering the first electrode and the second electrode is disposed at the interface between the first electrode and the second electrode and the dispersion;
A display element, wherein resistance through the interface member between the first electrode and the second electrode is smaller than resistance through the dispersion between the first electrode and the second electrode.
上記請求項1記載の表示素子を備えたことを特徴とする表示装置。
A display device comprising the display element according to claim 1.
JP2005193791A 2005-07-01 2005-07-01 Display element and display device Pending JP2007011127A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005193791A JP2007011127A (en) 2005-07-01 2005-07-01 Display element and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005193791A JP2007011127A (en) 2005-07-01 2005-07-01 Display element and display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007011127A true JP2007011127A (en) 2007-01-18

Family

ID=37749705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005193791A Pending JP2007011127A (en) 2005-07-01 2005-07-01 Display element and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007011127A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015219310A (en) * 2014-05-15 2015-12-07 大日本印刷株式会社 Drive method of reflection type display device
JP2020522741A (en) * 2017-05-30 2020-07-30 イー インク コーポレイション Electro-optic display
US11404013B2 (en) 2017-05-30 2022-08-02 E Ink Corporation Electro-optic displays with resistors for discharging remnant charges

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015219310A (en) * 2014-05-15 2015-12-07 大日本印刷株式会社 Drive method of reflection type display device
JP2020522741A (en) * 2017-05-30 2020-07-30 イー インク コーポレイション Electro-optic display
US11107425B2 (en) 2017-05-30 2021-08-31 E Ink Corporation Electro-optic displays with resistors for discharging remnant charges
US11404013B2 (en) 2017-05-30 2022-08-02 E Ink Corporation Electro-optic displays with resistors for discharging remnant charges

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9829764B2 (en) Multi-color electrophoretic displays
US6445374B2 (en) Rear electrode structures for displays
US6664944B1 (en) Rear electrode structures for electrophoretic displays
US7304634B2 (en) Rear electrode structures for electrophoretic displays
US7956841B2 (en) Stylus-based addressing structures for displays
US6710540B1 (en) Electrostatically-addressable electrophoretic display
US8089453B2 (en) Stylus-based addressing structures for displays
US7352353B2 (en) Electrostatically addressable electrophoretic display
US6177921B1 (en) Printable electrode structures for displays
US7167155B1 (en) Color electrophoretic displays
JP4530167B2 (en) Electrophoresis device, electronic apparatus, and method for driving electrophoresis device
US6778312B2 (en) Electrophoretic device method for making electrophoretic device, and electronic apparatus
JP4724384B2 (en) Electrophoretic display element and driving method of electrophoretic display element
EP1010035A1 (en) Novel addressing schemes for electrophoretic displays
JP2005215092A (en) Electrophoretic display device and method for driving the electrophoretic display device
JP2006243478A (en) Electrophoretic device and its driving method, and electronic equipment
JP4860487B2 (en) Electrophoretic display panel
JP2009020279A (en) Display device and method for driving the same
JP2006235013A (en) Electrophoretic device, and electronic appliance
JP2007011127A (en) Display element and display device
JP5991012B2 (en) Display device and manufacturing method of display device
JP2007121785A (en) Electrophoretic display device
EP1507165A1 (en) Novel addressing schemes for electrophoretic displays
JP2011085948A (en) Electrophoretic device and electronic equipment
CA2300827A1 (en) Novel addressing schemes for electrophoretic displays