JP2007025688A - 電気泳動表示装置と電気泳動表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】赤色、緑色、青色及び白色各々に該当する副画素を含む電気泳動パネル;外部からの3色入力映像信号を4色映像信号に変換する信号変換部;及び前記信号変換部からの4色映像信号をデータ電圧で前記副画素に供給するデータ駆動部を含む。これにより、反射輝度が向上されたカラー電気泳動表示装置が提供される。
【選択図】図2
Description
このような電気泳動表示装置は、反射率とコントラスト比とが高く、液晶表示装置とは異なって視野角に対する依存性がなく、紙のように楽に画像を表示できる長所を有する。また双安定(bistable)の特性を有し、持続的に電圧を印加しなくても画像を維持することができるため、消費電力が少ない。液晶表示装置とは異なって偏光板、配向膜、液晶などを要せず、価格競争力の側面でも有利である。
本発明の目的は、反射輝度が向上されたカラー電気泳動表示装置を提供することである。
前記副画素は複数の荷電粒子を有し、各荷電粒子は、赤色、青色、緑色及び白色のうち、いずれか一色を有する電気泳動表示装置が望ましい。
前記荷電粒子は前記第1基板と前記第2基板の間に形成される電界により移動することが望ましい。
前記コアは白色であることが望ましい。
前記コアは酸化チタン及びシリカのうち、いずれか一つで形成されたことが望ましい。
前記隔壁は前記2基板に接することが望ましい。
前記第1絶縁基板及び前記第2絶縁基板のうち、少なくとも一つはプラスチックで形成されるのが望ましい。
前記隔壁内に位置する流体層をさらに含み、前記荷電粒子は前記流体層に分散していることが望ましい。
前記流体層は透明な有機溶液であることが望ましい。
互いに異なる4色の前記副画素が画素を形成して、前記画素内で前記副画素は2×2行列形態に配置されていることが望ましい。
互いに異なる4色の前記副画素が画素を形成して、前記画素内の前記副画素は一列に配置されていることが望ましい。
前記画素内の前記副画素の面積は同一であることが望ましい。
少なくとも一つずつの互いに異なる4色の前記副画素が画素を形成することが望ましい。
4色の前記副画素は各々該当する色の荷電粒子を有することが望ましい。
以下、添付図を参照して、本発明をより一層詳細に説明する。
多様な実施形態における同一構成要素については同一参照番号を付与して示している。同一構成要素については、第1実施形態で代表的に説明し、他の実施形態では説明を省略する場合がある。
図1を参照して、本発明の実施形態による電気泳動表示装置の駆動原理を説明する。
図1は、本発明の実施形態による電気泳動表示装置の駆動原理を概略的に示した図である。
図1に示したように、本発明の実施形態による電気泳動表示装置は、電界を形成するための一対の電極10、20を含む。一対の電極10、20のうち、いずれか一つは画素電極になって他の一つは共通電極となる。一対の電極10、20には、電源30から異なる電圧が印加される。両基板の間には、流体40と流体40に分散している荷電粒子50とが位置する。荷電粒子50は、正極性(+)または負極性(−)を有し、赤色、青色、緑色、白色のうち、いずれか一色を有する。
(2)電気泳動表示装置
図2は、本発明の第1実施形態による電気泳動表示装置のブロック図である。
電気泳動パネル300を図3乃至図5を参照して説明する。
電気泳動パネル300は、互いに対向する第1基板100と第2基板200と、両基板100、200の間に位置する隔壁250と、を含む。隔壁250と第2基板200とにより形成される空間には、流体層260と流体層260に分散している荷電粒子270とが位置する。
ゲート電極122のゲート絶縁膜131の上部には非晶質ケイ素などの半導体で形成された半導体層132が形成されており、半導体層132の上部にはシリサイドまたはn型不純物が高濃度でドーピングされているn+水素化非晶質ケイ素などの物質で構成された抵抗接触層133が形成されている。抵抗接触層133はゲート電極122を中心に2部分に分けられる。
保護膜134の上部には画素電極151が形成されている。画素電極151は通常ITO(インジウム錫酸化物)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)などの透明な導電物質で形成される。
共通電極220は、通常ITO(インジウム錫酸化物)やIZO(インジウム亜鉛酸化物)などの透明な導電物質で形成されている。共通電極220は、第2絶縁基板210に全面的に形成されており、画素電極151と共に正極性または負極性を有する荷電粒子270を駆動するための電界を形成する。
ここで、第1絶縁基板110及び第2絶縁基板210のうち、少なくとも一つは透明であり、第1絶縁基板110及び第2絶縁基板210のうち、少なくとも一つはプラスチックで形成できる。プラスチックの種類としては、ポリカーボン(polycarbon)、ポリイミド(polyimide)、ボリエーテルスルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などが可能である。絶縁基板110、210でプラスチック基板を用いると電気泳動表示装置1を軽くて薄く、かつフレキシブルに製造できる。
第1基板100と第2基板200との間には、隔壁250が位置する。隔壁250は、各副画素170a、170b、170c、170dの間を区分けし、各副画素170a、170b、170c、170dの荷電粒子270が他の副画素170a、170b、170c、170dに移動することを防止する。隔壁250としては、例えばシピクス(SIPIX)社のマイクロカップ(microcup、登録商標)を使用することができる。隔壁250は、流体層260を収納できる受容部251を形成する。
荷電粒子270は、画素電極151と共通電極220との間に形成される電界により、反対極性の電極に向かって移動し、反射する光の量を調節する。例えば、ある画素170内の全ての荷電粒子270が第2基板200側に位置する場合、赤色、緑色、青色を表示する副画素170a、170b、170cで反射する光が混合され、白色を有するようになり、また白色を表示する副画素170dで反射する光が白色光を加える。反対に、全ての荷電粒子270が第1基板100側に位置する場合、反射する量が減り、ブラックを表示するようになる。
駆動電圧生成部700は、薄膜トランジスタ(T)をターンオンさせるゲートオン電圧(Von)、ターンオフさせるゲートオフ電圧(Voff)、共通電極220に印加される共通電圧(Vcom)等を生成する。
ゲート駆動部400はスキャン駆動部ともいい、ゲート線121に連結されて駆動電圧生成部700からのゲートオン電圧とゲートオフ電圧との組合で生成されるゲート信号を、ゲート線121に印加する。
信号制御部600は、ゲート駆動部400、データ駆動部500、駆動電圧生成部700及び階調電圧生成部800等の動作を制御する制御信号を生成し、各ゲート駆動部400、データ駆動部500、駆動電圧生成部800に供給する。信号制御部600は、外部からの三色の映像信号(R、G、B)を受け、4色の映像信号(R'、G'、B'、W)に処理する信号変換部650を含む。
以下電気泳動表示装置1の動作について詳しく説明する。
信号制御部600は、外部のグラフィック制御器からRGB三色映像信号(R、G、B)及びこの表示を制御する制御入力信号、例えば、垂直同期信号(Vsync)と水平同期信号(Hsync)、メーンクロック(MCLK)、データイネーブル信号(DE)等を受ける。信号制御部600は、制御入力信号に基づいて、ゲート制御信号(CONT1)、データ制御信号(CONT2)等を生成する。信号制御部600の信号変換部650は、電気泳動パネル300の動作条件に合うように、三色映像信号(R、G、B)を4色映像信号(R'、G'、B'、W)に適切に変換した後、ゲート制御信号(CONT1)をゲート駆動部400と駆動電圧生成部700とに送り、データ制御信号(CONT2)と処理した映像信号(R'、G'、B'、W)とをデータ駆動部500に送る。
データ制御信号(CONT2)は、映像信号(R'、G'、B'、W)の入力開始を指示する水平同期開始信号(STH)とデータ線141に該当データ電圧の印加を命令するロード信号(LOAD、またはTP)とを含む。
ゲート駆動部400は、信号制御部600からのゲート制御信号によりゲートオン電圧(Von)を順にゲート線121に印加し、ゲート線121に連結された薄膜トランジスタ(T)をターンオンさせる。
図6は、本発明の第1実施形態による信号制御部の信号変換部のブロック図である。
図示したように、信号変換部650は、デガンマ(de-gamma)処理部651、RGBW処理部652及びRGBW副画素処理部653を含む。
デガンマ処理部651は、外部からの3色映像信号に含まれているガンマ校正信号(NTSCの場合1/2.2)をチャンネル別に除去する。
RGBW副画素処理部653は、RGBW4チャンネル信号に対し副画素別に明るさ値を計算して、データ駆動部500で出力する。
以下、本発明の第2実施形態を、図7を参照して説明する。図7は、本発明の第2実施形態による電気泳動パネルの断面図である。第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
第2実施形態での隔壁250aは、別途に形成されずに第1基板100の上に形成されている。隔壁250aは、感光コーティング層形成後、露光現象を通して製造される。第1実施形態とは異なって、隔壁250aは画素電極151を分けていないため、流体層260は画素電極151と直接に接する。流体層260は、画素電極151と反応しない材質で形成されることが望ましい。
図8は、本発明の第3実施形態に係る電気泳動パネルの画素配置を示した図である。
図8に示した第3実施形態による電気泳動パネルの画素配置では、一つの画素170を構成している4つの副画素170a、170b、170c、170dの広さが一定ではない。青色及び白色を示す副画素170c、170dの広さが赤色及び緑色を示す副画素170a、170bの広さより小さく形成されている。本実施形態とは異なり、白色及び青色を示す副画素170c、170dが、赤色及び緑色を示す副画素170a、170bより大きく形成されることも可能である。
図9に示した第4実施形態による電気泳動パネルの画素配置では、6つの副画素170a1、170a2、170b、170c1、170c2、170dが、一つの画素170を構成している。一つの画素170には、赤色副画素170a1、170a2と青色副画素170c1、170c2とが各々2つ、緑色副画素170bと白色副画素170dとが各々一つずつ、含まれている。画素170は、正方形ではなく長方形である。
図10に示した第5実施形態による電気泳動パネルの画素配置では、一つの画素を構成している4つの副画素170a、170b、170c、170dが一列に配置されている。この画素配置で、ある画素内での副画素の配置順は限定されず、画素間で副画素の配置が異なっていてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を示して説明したが、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する当業者ならば、本発明の原則や精神から抜け出さないで本実施形態を変形できることがわかる。本発明の範囲は添付された請求範囲とその均等物により決められる。
170 画素
200 第2基板
300 電気泳動表示パネル
400 ゲート駆動部
500 データ駆動部
600 信号制御部
700 駆動電圧生成部
800 階調電圧生成部
Claims (21)
- 赤色、緑色、青色及び白色各々に該当する副画素を含む電気泳動パネルと、
外部からの3色入力映像信号を4色映像信号に変換する信号変換部と、
前記信号変換部からの4色映像信号を、データ電圧として前記副画素に供給するデータ駆動部と、
を含む電気泳動表示装置。 - 前記電気泳動パネルは、
互いに対向する第1基板及び第2基板と、
前記第1基板と第2基板との間に位置し、前記副画素同士を分離する隔壁と、
を有する、請求項1に記載の電気泳動表示装置。 - 前記副画素は複数の荷電粒子を有し、
各荷電粒子は、赤色、青色、緑色及び白色のうち、いずれか一色を有する、請求項2に記載の電気泳動表示装置。 - 前記荷電粒子は、前記第1基板と前記第2基板の間に形成される電界により、両基板の間で移動する、請求項3に記載の電気泳動表示装置。
- 赤色、青色または緑色を有する前記荷電粒子は、コアと前記コアを囲む着色層と有している、請求項3に記載の電気泳動表示装置。
- 前記コアは白色である、請求項5に記載の電気泳動表示装置。
- 前記コアは、酸化チタン及びシリカのうち、いずれか一つで形成されている、請求項5に記載の電気泳動表示装置。
- 前記隔壁は、前記第2基板に接している、請求項2に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第1基板は、第1基板素材と、前記第1基板素材に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに連結されている画素電極とを有し、
前記第2基板は、第2基板素材と、前記第2基板素材に形成されている共通電極とを有している、請求項2に記載の電気泳動表示装置。 - 前記第1絶縁基板及び前記第2絶縁基板のうち、少なくとも一つはプラスチックで形成されている、請求項9に記載の電気泳動表示装置。
- 前記第2絶縁基板及び前記共通電極は接している、請求項9に記載の電気泳動表示装置。
- 前記隔壁内に位置する流体層をさらに含み、
前記荷電粒子は、前記流体層に分散している、請求項3に記載の電気泳動表示装置。 - 前記流体層は透明な有機溶液である、請求項12に記載の電気泳動表示装置。
- 互いに異なる4色の前記副画素が画素を形成し、
前記画素内で前記副画素は2×2行列状に配置されている、請求項1に記載の電気泳動表示装置。 - 前記画素内の前記副画素の面積は同一である、請求項14に記載の電気泳動表示装置。
- 互いに異なる4色の前記副画素が画素を形成し、
前記画素内の前記副画素は一列に配置されている、請求項1に記載の電気泳動表示装置。 - 前記画素内の前記副画素の面積は同一である、請求項16に記載の電気泳動表示装置。
- 少なくとも一つずつの互いに異なる4色の前記副画素が画素を形成する、請求項1に記載の電気泳動表示装置。
- 4色の副画素を含む電気泳動パネルと、
外部からの3色入力映像信号を4色映像信号に変化する信号変換部と、
前記信号変換部からの4色映像信号をデータ電圧として前記副画素に供給するデータ駆動部と、
を含む電気泳動表示装置。 - 4色の前記副画素は、各々該当する色の荷電粒子を有している、請求項19に記載の電気泳動表示装置。
- 4色の副画素を含む電気泳動パネルを有する電気泳動表示装置の駆動方法であって、
外部からの3色入力映像信号を4色映像信号に変化する段階と、
前記信号変換部からの4色映像信号をデータ電圧として前記副画素に供給する段階と、
を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。
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