JP2007114622A - Particle movement type display and its driving method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten reproducibility of display surface unobstructed display and memory properties of display by collecting charged particles onto partitions with high reproducibility with no relation to display gradation directly before the display surface unobstructed display is performed. <P>SOLUTION: A dispersion liquid 3 in which black charged particles 4 are dispersed is packed in a movement space 16 enclosed by the partitions 6. A transparent colored layer 10a having insulation properties is formed on a white display electrode 12 and a resistance layer 9 is formed covering the whole surfaces of partition electrodes 7 and the colored layer 10a. White display is performed by applying an AC voltage and then applying a DC voltage between the partition electrodes 7 and the display electrode 12 to collect the charged particles 4 onto the partitions 6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示面と隔壁の起立面との間で帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置等の粒子移動型表示装置、詳しくは、表示面から隔壁の起立面へ帯電粒子を移動させる際の電圧駆動方法に関する。   The present invention relates to a particle movement type display device such as an electrophoretic display device that performs display by moving charged particles between a display surface and an upright surface of a partition wall, and more specifically, charged particles from a display surface to an upright surface of a partition wall. The present invention relates to a voltage driving method for movement.

非発光型の表示デバイスとして、帯電粒子を電界の作用にて移動させて表示を行う粒子移動型表示装置が知られている。粒子移動型表示装置は、帯電粒子の移動空間に臨ませて配置した一対の電極間で帯電粒子を移動させることにより画素表示を行う画像表示装置である。粒子移動型表示装置は、光源光を50%以上損なわせる偏光板が不要、有色帯電粒子による高コントラストな画素表示が可能、構造および動作が単純等、画像表示装置として従来一般的な液晶表示装置に比べて多くの利点を有している。粒子移動型表示装置の1種である電気泳動表示装置は、電界解除後もしばらく画素表示を維持できる表示のメモリ性を有するので、画素の階調表示の維持に電力を必要としない低消費電力の画像表示装置としても注目されている。   As a non-light emitting display device, a particle movement type display device is known that performs display by moving charged particles by the action of an electric field. The particle movement type display device is an image display device that performs pixel display by moving charged particles between a pair of electrodes arranged facing a moving space of charged particles. The particle movement type display device does not require a polarizing plate that impairs the light source light by 50% or more, enables high-contrast pixel display with colored charged particles, has a simple structure and operation, etc., and has been conventionally used as an image display device. It has many advantages over An electrophoretic display device, which is a kind of particle movement display device, has a display memory property that can maintain pixel display for a while after the electric field is released, and thus low power consumption that does not require power to maintain gradation display of pixels. It is also attracting attention as an image display device.

特許文献1には、表示電極を配置した表示面を囲んで隔壁を形成した電気泳動表示装置が示される。ここでは、隔壁の起立面に配置した隔壁電極と表示電極との間に直流電圧を印加して、表示面と隔壁の起立面との間で帯電粒子を移動させている。   Patent Document 1 discloses an electrophoretic display device in which a partition wall is formed surrounding a display surface on which display electrodes are arranged. Here, a DC voltage is applied between the partition electrode disposed on the rising surface of the partition wall and the display electrode to move the charged particles between the display surface and the rising surface of the partition wall.

特許文献2には、帯電粒子を封入した多数のカプセルを上下に挟んで透明電極を配置した電気泳動表示装置が示される。ここでは、透明電極に直流電圧を印加する書き込みに先立たせて、書き込みとは反対極性の直流電圧を印加するリセットを行うことにより、それ以前の表示状態の残像が残らないようにしている。そして、リセットおよび書き込みの直流電圧の印加にそれぞれ先立たせて、高い周波数の交流電圧を印加することにより、表示状態をシェイクして(緩めて)いる。   Patent Document 2 discloses an electrophoretic display device in which a transparent electrode is arranged with a number of capsules each enclosing charged particles interposed therebetween. Here, prior to writing in which a DC voltage is applied to the transparent electrode, a reset is performed in which a DC voltage having a polarity opposite to that of writing is performed, so that an afterimage of the previous display state does not remain. The display state is shaken (loosened) by applying a high-frequency AC voltage prior to the application of the reset and write DC voltages.

特許文献3には、隔壁に囲まれた移動空間に遮光性の帯電粒子を封入した電気泳動表示装置が示される。ここでは、移動空間に交流電界を印加することにより、帯電粒子を移動空間に分散させて、画素の遮光状態、すなわち黒表示を行っている。   Patent Document 3 discloses an electrophoretic display device in which light-shielding charged particles are enclosed in a moving space surrounded by a partition wall. Here, by applying an alternating electric field to the moving space, the charged particles are dispersed in the moving space, and the light shielding state of the pixels, that is, black display is performed.

特開平9−211499号公報JP 9-2111499 A 国際特許公開WO−2003−100757号公報International Patent Publication WO-2003-1000075 特開平4−212990号公報JP-A-4-221990

特許文献1に示される電気泳動表示装置は、表示電極に帯電粒子と同極性の電圧信号を印加した際に、中央部では帯電粒子が表示面に反発して法線方向へ飛び出し、表示面に対向する透明基板面に沿って迂回する移動経路を進むので(図11参照)、隔壁電極へ集めた時点で帯電粒子が隔壁の上部に偏在する(図10参照)。これにより、中央へはみ出した帯電粒子が視界を狭くして、隔壁電極に帯電粒子を集めて表示面を見通させる表示で期待どおりの階調を表示できなくなる。言い換えれば、黒色の帯電粒子と白色の表示面を用いた場合、白表示が灰色になってしまう。   In the electrophoretic display device disclosed in Patent Document 1, when a voltage signal having the same polarity as the charged particles is applied to the display electrode, the charged particles repel the display surface at the center and jump out in the normal direction. Since the detour travels along the opposite transparent substrate surface (see FIG. 11), the charged particles are unevenly distributed on the upper part of the partition wall (see FIG. 10) when they are collected on the partition wall electrode. As a result, the charged particles that protrude to the center narrow the field of view, and it becomes impossible to display the gradation as expected in a display that collects the charged particles on the partition wall electrodes and sees through the display surface. In other words, when black charged particles and a white display surface are used, the white display becomes gray.

そして、隔壁上部に厚く堆積した帯電粒子には隔壁面への拘束力が働かないので、隔壁電極へ集める電圧信号の印加を解除すると、帯電粒子が隔壁から拡散して中央側へ滲み出す。言い換えれば、画素表示のメモリ性が不足する。   Since the charged particles deposited thickly on the partition wall do not have a binding force on the partition wall surface, when the application of the voltage signal collected to the partition electrode is canceled, the charged particles diffuse from the partition wall and ooze out to the center side. In other words, the memory performance of pixel display is insufficient.

また、表示面を見通させる表示を行う直前の表示状態で、表示面の中央部に帯電粒子が無かった場合(灰色表示等)、隔壁へ帯電粒子を集めた際に隔壁上部に偏在する帯電粒子の量が減る。これにより、直前の表示状態で表示面の中央部に帯電粒子があった場合と無かった場合とでは、表示面を見通させる表示の階調が異なってしまう。   In addition, when there is no charged particles in the center of the display surface (gray display, etc.) in the display state immediately before displaying the display surface, the charged charge is unevenly distributed on the upper part of the partition wall when the charged particles are collected on the partition wall. The amount of particles is reduced. As a result, the gradation of the display allowing the display surface to be seen differs depending on whether or not there is a charged particle in the center of the display surface in the previous display state.

本発明は、表示面を見通させる表示を行う直前の表示階調とは無関係に、再現性高く隔壁へ帯電粒子を集めて、表示面を見通させる表示の再現性と、表示のメモリ性とを高めることを目的としている。   The present invention collects charged particles on a partition wall with high reproducibility and displays reproducibility that allows the display surface to be seen, regardless of the display gradation immediately before performing display that allows the display surface to be seen, and display memory performance. The purpose is to increase.

本発明の粒子移動型表示装置は、表示面ごとに配置された表示電極と、前記表示面を囲む隔壁の起立面に配置された隔壁電極と、前記表示面に配置されて前記表示電極に接続された抵抗層と、前記表示電極と前記隔壁電極との間に所定極性の直流電圧を印加して前記起立面へ帯電粒子を集める制御手段と、を備えた粒子移動型表示装置において、前記制御手段は、前記表示電極と前記隔壁電極との間に、交流電圧を印加した後に、前記直流電圧を印加するものである。   The particle movement type display device of the present invention includes a display electrode disposed for each display surface, a partition electrode disposed on a rising surface of a partition wall surrounding the display surface, and disposed on the display surface and connected to the display electrode. And a control means for collecting a charged particle on the rising surface by applying a DC voltage having a predetermined polarity between the display electrode and the partition wall electrode. The means applies the DC voltage after applying an AC voltage between the display electrode and the partition wall electrode.

本発明の粒子移動型表示装置では、交流電圧によって帯電粒子が隔壁の起立面と表示面との間を往復しつつ、次第に隔壁に近い部分へ掃き寄せられるので、表示面の中央から隔壁上部へ移動して停滞する帯電粒子が少なくなり、隔壁の起立面の高さ方向の帯電粒子のばらつきが解消される。   In the particle movement type display device of the present invention, the charged particles are swept to the portion near the partition wall while reciprocating between the rising surface of the partition wall and the display surface by the AC voltage, so that the center of the display surface is moved to the upper part of the partition wall. The charged particles that move and stagnate are reduced, and variations in the charged particles in the height direction of the rising surfaces of the partition walls are eliminated.

言い換えれば、交流電圧の印加によって、隔壁の起立面には、印加前の表示状態に影響されない、再現性の高い垂直方向に均一に整然と分布した帯電粒子の積層状態が形成される。   In other words, by applying an alternating voltage, a stacked state of charged particles uniformly distributed in the vertical direction with high reproducibility is formed on the rising surface of the partition wall without being affected by the display state before the application.

従って、隔壁の上部に帯電粒子が滞留して表示面を見通させる表示の階調が違ってくることが無くなる。また、滞留した拘束力の無い帯電粒子の拡散によって電圧解除後の階調が変化することも少なくなり、表示のメモリ性が高まる。   Accordingly, there is no possibility that the gradation of the display for allowing the charged particles to stay in the upper part of the partition and seeing through the display surface is different. In addition, the gradation after the voltage is released is less likely to change due to the diffusion of the staying charged particles having no binding force, and the memory performance of the display is improved.

以下、それぞれ本発明の一実施形態である電気泳動表示装置100、200、300について、図面を参照しながら詳細に説明する。電気泳動表示装置100、200、300は、バックライトを持たない反射型であるが、本発明は、後方基板1に隣接させてバックライトを設けた透過型や、バックライトと反射電極とを併用した半透過型として実施してもよい。また、電気泳動表示装置100、200、300は、表示セル15ごとに形成した薄膜トランジスタ素子を、格子状に配列した多数の書き込み信号線と多数の走査信号線とによりダイナミック制御するアクティブマトリクス型であるが、本発明は、アクティブマトリクス型以外の表示セル駆動方式を採用してもよい。   Hereinafter, electrophoretic display devices 100, 200, and 300, which are embodiments of the present invention, will be described in detail with reference to the drawings. The electrophoretic display devices 100, 200, and 300 are of a reflective type that does not have a backlight. However, in the present invention, a transmissive type in which a backlight is provided adjacent to the rear substrate 1 or a combination of a backlight and a reflective electrode is used. The transflective type may be implemented. In addition, the electrophoretic display devices 100, 200, and 300 are active matrix types in which thin film transistor elements formed for each display cell 15 are dynamically controlled by a large number of write signal lines and a large number of scanning signal lines arranged in a lattice pattern. However, the present invention may employ a display cell driving system other than the active matrix type.

電気泳動表示装置100は、多数の表示セル15を格子状に配列した画像表示素子であるが、図1では、1つの表示セル(単位表示)15により代表して図示している。また、特許文献1、特許文献2に示される電気泳動表示装置の一般的な構造、一般的な製造方法、表面処理等については、本発明の趣旨と隔たりがあるので、煩雑を避けるべく、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。   The electrophoretic display device 100 is an image display element in which a large number of display cells 15 are arranged in a lattice pattern, but in FIG. 1, a single display cell (unit display) 15 is representatively illustrated. In addition, the general structure, the general manufacturing method, the surface treatment, and the like of the electrophoretic display devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are different from the gist of the present invention. Detailed illustrations are also omitted.

また、本発明の粒子移動型表示装置は、一対の基板間に、帯電粒子が介在する場合と、絶縁性の分散液体に分散させた帯電粒子が介在する場合との両方で実施可能であるが、これらの実施形態の本質は同じものであることから、以下では後者の電気泳動表示装置の代表的な実施の形態について説明する。   Further, the particle movement type display device of the present invention can be implemented both when a charged particle is interposed between a pair of substrates and when a charged particle dispersed in an insulating dispersion liquid is interposed. Since the essence of these embodiments is the same, a typical embodiment of the latter electrophoretic display device will be described below.

<第1実施形態>
図1は第1実施形態の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図、図2は表示セルの駆動回路の説明図、図3は電気泳動表示装置の回路構成の説明図、図4は白表示における電圧信号の説明図、図5は白表示の制御における帯電粒子の挙動の説明図である。図5中、(a)はリセット前、(b)は最初の正電圧、(c)は続く負電圧、(d)は、2回目の正電圧である。図1では、電極間に電気信号を印加する電気信号印加回路(ドライバ、配線)や、表示セル15に対して配置した薄膜トランジスタ素子等は図示を省略した。
<First Embodiment>
1 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of a display cell in the electrophoretic display device of the first embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram of a drive circuit for the display cell, FIG. 3 is an explanatory diagram of a circuit configuration of the electrophoretic display device, and FIG. Is an explanatory diagram of voltage signals in white display, and FIG. 5 is an explanatory diagram of behavior of charged particles in white display control. In FIG. 5, (a) is before resetting, (b) is the first positive voltage, (c) is the subsequent negative voltage, and (d) is the second positive voltage. In FIG. 1, an electric signal applying circuit (driver, wiring) for applying an electric signal between the electrodes, a thin film transistor element arranged with respect to the display cell 15 and the like are not shown.

図1に示すように、第1実施形態の電気泳動表示装置100は、後方基板1上に隔壁6を形成して移動空間16を形成し、黒色の帯電粒子4を分散させた分散液体3を移動空間16に充填して、隔壁6上に透明基板2を重ねており、隔壁6に囲まれた表示面を透明基板2側から観察する。後方基板1上には、反射面を兼ねた表示電極12が配置され、表示電極12の上には、カラーフィルタとしての着色層10a、10b、10cが配置されている。   As shown in FIG. 1, the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment forms a partition 6 on a rear substrate 1 to form a moving space 16, and a dispersion liquid 3 in which black charged particles 4 are dispersed. The transparent substrate 2 is overlaid on the partition wall 6 so as to fill the moving space 16, and the display surface surrounded by the partition wall 6 is observed from the transparent substrate 2 side. On the rear substrate 1, a display electrode 12 that also serves as a reflective surface is disposed. On the display electrode 12, colored layers 10a, 10b, and 10c as color filters are disposed.

隔壁6は、後方基板1と透明基板2との間を所定間隔に保ち、表示単位15を隣接する表示単位から隔てる。透明基板2は、例えば透明ガラスや透明フィルムなどの光透過性板で構成してある。一方、後方基板1は必ずしも透明である必要はなく、フィルム基板や金属基板等で構成してもよい。   The partition 6 keeps the rear substrate 1 and the transparent substrate 2 at a predetermined interval, and separates the display unit 15 from the adjacent display unit. The transparent substrate 2 is composed of a light transmissive plate such as transparent glass or a transparent film. On the other hand, the rear substrate 1 does not necessarily need to be transparent, and may be formed of a film substrate, a metal substrate, or the like.

隔壁6としては、一般に使用されているレジスト材料或いは、熱可塑性材料、紫外線硬化材料などを使用できる。隔壁6の厚さは、通常、5μm〜30μm程度である。隔壁6の表面には、すべての表示セル15に共通な隔壁電極7が形成されている。隔壁電極7は、Al、Tiの金属膜だけでなく、ITO膜で構成しても良い。   As the partition wall 6, a generally used resist material, thermoplastic material, ultraviolet curable material, or the like can be used. The thickness of the partition wall 6 is usually about 5 μm to 30 μm. A partition electrode 7 common to all display cells 15 is formed on the surface of the partition 6. The partition wall electrode 7 may be composed of not only an Al or Ti metal film but also an ITO film.

表示電極12は、微細な表面凹凸形状を形成した凹凸層13の上に反射率の高い金属薄膜を積層して形成される。凹凸層13としては、例えば、感光性樹脂を塗布した後、露光およびウェット現像を行うことで形成することができる。また、ガラスに微細な凹凸を作る方法を採用してもよい。   The display electrode 12 is formed by laminating a metal thin film having a high reflectance on an uneven layer 13 having a fine surface uneven shape. The uneven layer 13 can be formed, for example, by applying a photosensitive resin and then performing exposure and wet development. Moreover, you may employ | adopt the method of making a fine unevenness | corrugation in glass.

凹凸層13の上に形成される表示電極12の材料としては、アルミニウムや銀など、反射率の高い材料が望ましい。このような構成にすることによって、表示電極12に光を拡散させる機能を持たせることができる。そして、表面凹凸形状の傾斜角度の分布を制御することにより、視野角を拡大させるとともに外光を効率良く反射させることができるので、より明るい良好な表示が得られる。   As a material of the display electrode 12 formed on the concavo-convex layer 13, a material having high reflectivity such as aluminum or silver is desirable. With this configuration, the display electrode 12 can have a function of diffusing light. Then, by controlling the distribution of the inclination angle of the surface irregularity shape, the viewing angle can be expanded and the external light can be reflected efficiently, so that a brighter and better display can be obtained.

第1実施形態の電気泳動表示装置100は、隣接する3つの表示単位15に赤(R)、緑(G)、青(B)を割り当てて、3つの表示単位15で1つの画素を構成する。3つの表示単位15で表示電極12の100%遮光状態と100%透過状態とを行って、その組み合わせにより、白、黒を含む合計8色の表示が可能である。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, red (R), green (G), and blue (B) are assigned to three adjacent display units 15, and one display pixel 15 is configured by the three display units 15. . A total of eight colors including white and black can be displayed by combining 100% light-shielding state and 100% transmission state of the display electrode 12 with three display units 15 and combining them.

なお、3つの表示単位15で個別に中間階調の表示を行わせ、3つの表示単位15の階調バランスによって1つの画素のフルカラー表示を行ってもよい。表示電極12上には、カラーフィルタとしての着色層10a(G)、10b(R)、10c(B)が形成されている。着色層10a、10b、10cとしては、例えば、赤色または、緑色または、青色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジストで構成する。着色層10a、10b、10cの膜厚は通常0.1μm〜4μm程度であり、表示単位15の中央部には、表示電極12に達するコンタクトホール11の開口が形成されている。   In addition, it is also possible to perform intermediate gradation display individually in the three display units 15 and perform full color display of one pixel by the gradation balance of the three display units 15. On the display electrode 12, colored layers 10a (G), 10b (R), and 10c (B) as color filters are formed. The colored layers 10a, 10b, and 10c are made of, for example, an ultraviolet curable acrylic resin resist in which a red, green, or blue pigment is dispersed. The film thickness of the colored layers 10a, 10b, and 10c is usually about 0.1 μm to 4 μm, and an opening of the contact hole 11 reaching the display electrode 12 is formed at the center of the display unit 15.

隔壁6で四方を囲まれた着色層10a、10b、10cの表面が表示面を構成し、表示面と隔壁電極7の表面とを一体に覆って抵抗層9が形成されている。抵抗層9は、コンタクトホール11によって表示電極12に接続している。抵抗層9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。さらに界面部材として、これらの膜の積層膜でもよい。抵抗層9のシート抵抗は104Ω/□〜1018Ω/□が望ましい。   The surfaces of the colored layers 10a, 10b, and 10c surrounded on all sides by the partition walls 6 constitute a display surface, and the resistance layer 9 is formed by covering the display surface and the surface of the partition wall electrodes 7 together. The resistance layer 9 is connected to the display electrode 12 through a contact hole 11. The resistance layer 9 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), or the like. An inorganic film, a semiconductor film such as silicon, or a conductive filler (filler), for example, a conductive resin film obtained by blending metal powder, carbon particles, or the like with an epoxy resin, a polypropylene resin, or the like can be used. Furthermore, a laminated film of these films may be used as the interface member. The sheet resistance of the resistance layer 9 is desirably 104Ω / □ to 1018Ω / □.

表示電極12に直流電圧が印加されると、印加直後の過渡状態を経て、表示面の抵抗層9には、隔壁電極7の電位とコンタクトホール11の電位を結ぶ電圧勾配が形成される。これにより、移動空間16の中央部でも隔壁6へ向かう空間電位勾配(図8参照)が形成されて、特許文献1に示される電気泳動表示装置に比較して、表示面と隔壁6との間での帯電粒子4の往復移動が円滑かつ高速なものとなる。   When a DC voltage is applied to the display electrode 12, a voltage gradient connecting the potential of the partition wall electrode 7 and the potential of the contact hole 11 is formed in the resistance layer 9 on the display surface through a transient state immediately after the application. As a result, a spatial potential gradient (see FIG. 8) toward the partition wall 6 is also formed at the center of the moving space 16, and compared with the electrophoretic display device disclosed in Patent Document 1, the display surface is separated from the partition wall 6. Thus, the reciprocating movement of the charged particles 4 becomes smooth and fast.

帯電粒子4の移動空間16は、透明基板2と抵抗層9とで囲まれている。移動空間16に充填された分散液体3には、表示の主体である帯電した黒色の帯電粒子4が分散されている。分散液体3としては、水、メタノール、エタノール、アセトン、ヘキサン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素等又は、その他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合して用いることができる。   The moving space 16 of the charged particles 4 is surrounded by the transparent substrate 2 and the resistance layer 9. In the dispersion liquid 3 filled in the moving space 16, charged black charged particles 4 that are the main body of display are dispersed. The dispersion liquid 3 may be an interface with water, methanol, ethanol, acetone, hexane, toluene, aromatic hydrocarbons such as benzenes having a long-chain alkyl group, or other various oils alone or a mixture thereof. An activator etc. can be mix | blended and used.

帯電粒子4は、分散液体3中で電位差による電気泳動により移動する性質を有する有機あるいは無機の粒子である。帯電粒子4としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料を用いることができる。なお、二酸化チタン、三酸化アンチモン等の白色顔料、アゾ系顔料、その他着色顔料等の1種又は2種以上を用いることもできる。   The charged particles 4 are organic or inorganic particles having a property of moving by electrophoresis due to a potential difference in the dispersion liquid 3. As the charged particles 4, for example, black pigments such as aniline black and carbon black can be used. In addition, 1 type, or 2 or more types, such as white pigments, such as titanium dioxide and an antimony trioxide, an azo pigment, and another coloring pigment, can also be used.

さらに、これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、樹脂、ゴム、油等の粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤等を添加することができる。   Furthermore, these pigments include electrolytes, surfactants, resins, rubbers, oil-based charge control agents, titanium-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, silane-based coupling agents, etc., as necessary. A dispersant, a lubricant, a stabilizer and the like can be added.

表示電極12と隔壁電極7との間には、駆動電圧を発生する駆動回路(図2参照)が接続されている。表示電極12下の後方基板1には、後述する駆動用の配線および表示セル15ごとの薄膜トランジスタ素子(46:図2)が形成され、薄膜トランジスタ素子の出力端子が表示電極12に接続されている。   A drive circuit (see FIG. 2) that generates a drive voltage is connected between the display electrode 12 and the partition wall electrode 7. On the rear substrate 1 below the display electrode 12, driving wiring and a thin film transistor element (46: FIG. 2) for each display cell 15 described later are formed, and an output terminal of the thin film transistor element is connected to the display electrode 12.

次に動作について説明する。以下の説明では、帯電粒子4が正に帯電している場合を例に挙げるが、負に帯電している場合でも、帯電粒子4の動く方向が逆になることを考慮すれば同様に説明することができる。   Next, the operation will be described. In the following description, a case where the charged particles 4 are positively charged will be described as an example. However, even when the charged particles 4 are negatively charged, the same explanation will be given in consideration of the fact that the moving direction of the charged particles 4 is reversed. be able to.

第1実施形態の電気泳動表示装置100では、着色層10a(10b、10c:以下略)上の抵抗層9の表面が表示セル15の表示面となっている。そして、表示電極12が隔壁電極7に対して負電位となるように電気信号を印加すると、移動空間16に形成された電界によって、帯電粒子4が表示面へ移動する。これにより、表示面が黒色の帯電粒子4に覆われると、表示セル15の黒表示がなされる。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, the surface of the resistance layer 9 on the colored layer 10a (10b, 10c: hereinafter omitted) is the display surface of the display cell 15. When an electric signal is applied so that the display electrode 12 has a negative potential with respect to the partition wall electrode 7, the charged particles 4 are moved to the display surface by the electric field formed in the moving space 16. Thus, when the display surface is covered with the black charged particles 4, the display cell 15 is displayed in black.

一方、表示電極12が隔壁電極7に対して正電位となるように電気信号を印加すると、隔壁電極7側に帯電粒子4が集められて、表示面から帯電粒子4が取り払われ、表示電極12が透明基板2側から見通せるようになる。これにより、表示電極12からの反射光が着色層10aを透過して明るい緑色の表示がなされる。   On the other hand, when an electric signal is applied so that the display electrode 12 has a positive potential with respect to the partition electrode 7, the charged particles 4 are collected on the partition electrode 7 side, and the charged particles 4 are removed from the display surface. Can be seen from the transparent substrate 2 side. Thereby, the reflected light from the display electrode 12 is transmitted through the colored layer 10a and a bright green display is made.

なお、このような黒色表示と、明るい緑色表示の中間状態、すなわち、表示面の周辺部分に帯電粒子4が積層して、中央部分に帯電粒子4が到達していない表示状態では、表示セル15が中間階調の薄暗い〜暗い緑色に観察される。   In such an intermediate state between black display and bright green display, that is, in a display state in which the charged particles 4 are stacked in the peripheral portion of the display surface and the charged particles 4 do not reach the central portion, the display cell 15 Are observed in a light to dark green color with a middle gradation.

ところで、電気泳動表示装置100では、表示電極12と隔壁電極7とが抵抗層9によって連絡されているので、表示電極12への電流供給が途絶えると表示電極12の電圧が速やかに低下してしまう。しかし、表示電極12へ印加する書き込み電圧信号は、表示セル15に対して、走査信号の入力タイミングで切れ切れにしか供給されないので、書き込み電圧信号をそのまま表示電極12へ印加すると、走査信号の入力後、表示電極12の電圧が速やかに低下してしまう。   By the way, in the electrophoretic display device 100, the display electrode 12 and the partition wall electrode 7 are connected to each other by the resistance layer 9, so that when the current supply to the display electrode 12 is interrupted, the voltage of the display electrode 12 rapidly decreases. . However, since the write voltage signal applied to the display electrode 12 is supplied only to the display cell 15 at a scan signal input timing, the write voltage signal is applied to the display electrode 12 as it is after the scan signal is input. As a result, the voltage of the display electrode 12 quickly decreases.

そこで、図2に示すように、書き込み信号線48から読み込んだ書き込み電圧信号を補助容量50に保持して電圧制御TFT53を制御することにより、駆動電源電圧Vddから書き込み電圧信号を再生して表示電極12に印加し続けている。   Therefore, as shown in FIG. 2, by holding the write voltage signal read from the write signal line 48 in the auxiliary capacitor 50 and controlling the voltage control TFT 53, the write voltage signal is reproduced from the drive power supply voltage Vdd to display the display electrode. 12 continues to be applied.

後方基板1には、格子状に立体交差して配置した書き込み信号線48および走査信号線47が配置され、書き込み信号線48と走査信号線47との各交点に対応させて、表示セル15ごとの画素TFT(Thin Film Transistor)46、電圧制御TFT53、および補助容量50が配置されている。後方基板1には、後方基板1上の表示セルに共通な補助容量線51、駆動電源線52、および共通電極49も配置されている。駆動電源線52は、+Vddと−Vddとを交互に印加される。表示セル15の隔壁電極7には、電圧Vcomである共通電極49に接続され、0Vが常に印加されている。   On the rear substrate 1, write signal lines 48 and scanning signal lines 47 arranged in a three-dimensional cross in a lattice shape are arranged, and each display cell 15 is associated with each intersection of the write signal line 48 and the scanning signal line 47. The pixel TFT (Thin Film Transistor) 46, the voltage control TFT 53, and the auxiliary capacitor 50 are arranged. On the rear substrate 1, an auxiliary capacitance line 51, a drive power supply line 52, and a common electrode 49 common to the display cells on the rear substrate 1 are also arranged. The drive power supply line 52 is applied with + Vdd and -Vdd alternately. The partition electrode 7 of the display cell 15 is connected to the common electrode 49 having the voltage Vcom, and 0 V is always applied thereto.

画素TFT46および電圧制御TFT53は、n型トランジスタで構成されたアクティブマトリクス駆動表示用のスイッチング素子であって、後方基板1上に形成された不図示の層間絶縁層によって覆われている。画素TFT46のドレイン電極には、補助容量線51との間に補助容量50が接続され、電圧制御TFT53のゲート電極も接続されている。電圧制御TFT53のソース電極とドレイン電極には、それぞれ駆動電源線52と表示セル15の表示電極12とが接続されている。   The pixel TFT 46 and the voltage control TFT 53 are switching elements for active matrix drive display composed of n-type transistors, and are covered with an interlayer insulating layer (not shown) formed on the rear substrate 1. A storage capacitor 50 is connected between the drain electrode of the pixel TFT 46 and the storage capacitor line 51, and a gate electrode of the voltage control TFT 53 is also connected. The drive power line 52 and the display electrode 12 of the display cell 15 are connected to the source electrode and the drain electrode of the voltage control TFT 53, respectively.

また、トリガーラインである走査信号線47は、画素TFT46のゲート電極に、データラインである書き込み信号線48は、画素TFT46のソース電極にそれぞれ接続されている。   The scanning signal line 47 that is a trigger line is connected to the gate electrode of the pixel TFT 46, and the write signal line 48 that is a data line is connected to the source electrode of the pixel TFT 46.

このように構成された駆動回路では、走査信号線47に走査信号が入力されると、書き込み信号線48から画素TFT46を通じて補助容量50に書き込み電圧信号が読み込まれる。そして、次の走査信号の入力まで、補助容量50に保持した書き込み電圧信号によって電圧制御TFT53を制御することにより、駆動電源電圧Vddから形成した書き込み電圧信号を表示電極12に印加し続ける。   In the drive circuit configured as described above, when a scanning signal is input to the scanning signal line 47, a writing voltage signal is read from the writing signal line 48 to the auxiliary capacitor 50 through the pixel TFT 46. Then, the voltage control TFT 53 is controlled by the write voltage signal held in the auxiliary capacitor 50 until the next scanning signal is input, so that the write voltage signal formed from the drive power supply voltage Vdd is continuously applied to the display electrode 12.

そして、補助容量50に所定の書き込み電圧信号を保持させた状態で、駆動電源線52への供給電圧を正負に反転することにより、表示電極12と隔壁電極7との間に交流電圧を印加できる。なお、補助容量50に蓄積した書き込み電圧は、書き込み信号線48を通じて負のリセット信号を書き込むことでリセットされる。   Then, an AC voltage can be applied between the display electrode 12 and the partition wall electrode 7 by inverting the supply voltage to the drive power supply line 52 in a state where a predetermined write voltage signal is held in the auxiliary capacitor 50. . Note that the write voltage accumulated in the auxiliary capacitor 50 is reset by writing a negative reset signal through the write signal line 48.

図3に示すように、後方基板1の表示部44には、多数の表示セル15が格子状に配列され、表示部44の外側には、パネルコントローラ41、ソースドライバ43、ゲートドライバ42が配置されている。パネルコントローラ41は、入力される画像データに基づいて、フィールド同期信号、水平同期信号、データ取り込みクロックなどの制御信号、および表示データを生成し、ソースドライバ43、ゲートドライバ42に転送する。   As shown in FIG. 3, a large number of display cells 15 are arranged in a grid pattern on the display unit 44 of the rear substrate 1, and a panel controller 41, a source driver 43, and a gate driver 42 are arranged outside the display unit 44. Has been. The panel controller 41 generates control signals such as a field synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data capture clock, and display data based on the input image data, and transfers them to the source driver 43 and the gate driver 42.

ソースドライバ43は、表示セル15に、書き込み信号線48を通じて書き込み信号電圧、駆動電源線52を通じて駆動電源電圧Vddをそれぞれ供給する。ゲートドライバ42は、走査信号線47を通じて表示セル15に走査信号を供給する。ソースドライバ43、ゲートドライバ42は、パネルコントローラ41より受信した制御信号、表示データに従って、表示部44の表示セル15に1走査線づつの画像表示を行う。また、表示部44のすべての表示セル15に所定の書き込み電圧信号を保持させた後に、駆動電源電圧Vddを正負に反転させて、すべての表示セル15の表示電極12と隔壁電極7との間に一括して交流電圧を印加することもできる。   The source driver 43 supplies the display cell 15 with a write signal voltage through the write signal line 48 and a drive power supply voltage Vdd through the drive power supply line 52. The gate driver 42 supplies a scanning signal to the display cell 15 through the scanning signal line 47. The source driver 43 and the gate driver 42 perform image display for each scanning line on the display cell 15 of the display unit 44 according to the control signal and display data received from the panel controller 41. In addition, after a predetermined write voltage signal is held in all the display cells 15 of the display unit 44, the drive power supply voltage Vdd is inverted between positive and negative so that the display electrodes 12 and the partition wall electrodes 7 of all the display cells 15 are connected. It is also possible to apply an alternating voltage collectively.

第1実施形態の電気泳動表示装置100では、表示電極12に交流電圧を印加した後に正の直流電圧を印加して白表示(最大明度の緑表示)を行う。図2を参照して図4に示すように、期間T1では、補助容量50に所定の書き込み電圧信号を保持させた状態で、信号線48と共通電極49との間の電圧極性を反転させて、表示電極12に交流電圧を印加する。交流電圧の周期は、隔壁6と表示面との間で帯電粒子4が往復移動する時間+αに定めてある。交流電圧を印加した後、期間T2では、直流電圧を印加して最も明るい階調表示を保持させる。   In the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, a white display (green display of maximum brightness) is performed by applying a positive DC voltage after applying an AC voltage to the display electrode 12. As shown in FIG. 4 with reference to FIG. 2, in the period T1, the voltage polarity between the signal line 48 and the common electrode 49 is reversed while the auxiliary capacitor 50 holds a predetermined write voltage signal. Then, an alternating voltage is applied to the display electrode 12. The period of the AC voltage is set to the time + α in which the charged particles 4 reciprocate between the partition wall 6 and the display surface. After the AC voltage is applied, in the period T2, the brightest gradation display is maintained by applying the DC voltage.

なお、期間T2の終了後、駆動電源線52の駆動電源電圧Vddを負にして、補助容量50に表示セル15ごとの中間諧調の書き込み電圧信号を書き込んで、表示セル15ごとの中間階調の書き込みを行ってもよい。これにより、図1に示す着色層10a(G)、10b(R)、10c(B)を形成した隣接する3つの表示セル15の階調バランスを異ならせて1つの画素のフルカラー表示を行うことが可能である。階調の書き込みは、既に説明したように、直流電圧の電圧、パルス数、印加時間等によって制御することができる。   Note that after the end of the period T2, the drive power supply voltage Vdd of the drive power supply line 52 is made negative, and an intermediate gradation write voltage signal for each display cell 15 is written to the auxiliary capacitor 50, so that the intermediate gradation of each display cell 15 You may write. Thus, full color display of one pixel is performed by changing the gradation balance of the three adjacent display cells 15 in which the colored layers 10a (G), 10b (R), and 10c (B) shown in FIG. 1 are formed. Is possible. As described above, the gradation writing can be controlled by the voltage of the DC voltage, the number of pulses, the application time, and the like.

また、図2の駆動回路における画素TFT46のドレイン電極を表示電極12に直接接続して、駆動電源線52および電圧制御TFT53を無くした通常の電圧制御型の駆動回路を用いて表示電極12へ交流電圧を印加してもよい。この場合、走査信号線47へ供給する走査信号のタイミングで書き込み信号線48に正負の電圧を印加して、表示電極12へ交流電圧を印加する。そして、交流電圧の半周期で同一極性の書き込みを複数回行うことにより、抵抗層9による電圧低下を少なくすることができる。   Also, the drain electrode of the pixel TFT 46 in the drive circuit of FIG. 2 is directly connected to the display electrode 12, and the display electrode 12 is AC connected using a normal voltage control type drive circuit that eliminates the drive power supply line 52 and the voltage control TFT 53. A voltage may be applied. In this case, positive and negative voltages are applied to the write signal line 48 at the timing of the scanning signal supplied to the scanning signal line 47, and an alternating voltage is applied to the display electrode 12. And the voltage drop by the resistance layer 9 can be reduced by performing writing of the same polarity a plurality of times in a half cycle of the AC voltage.

図4の期間T1で交流電圧を印加した時の帯電粒子4の挙動を図5の(a)〜(d)に示す。図5の(a)は、電圧印加前の黒表示状態を表している。ここで、図4の期間T1のような交流電圧を印加すると、帯電粒子4の分布状態は、図5の(b)から図5の(c)を経て図5の(d)のようになる。   The behavior of the charged particles 4 when an AC voltage is applied during the period T1 in FIG. 4 is shown in FIGS. FIG. 5A shows a black display state before voltage application. Here, when an alternating voltage such as period T1 in FIG. 4 is applied, the distribution state of the charged particles 4 changes from (b) in FIG. 5 to (d) in FIG. 5 through (c) in FIG. .

交流電圧の半周期を帯電粒子4の泳動速度程度に相当する約10ms〜500msに設定してあるので、隔壁6の起立面における帯電粒子4の偏りが往復ごとに均されるとともに、表示面の中央付近に帯電粒子4が次第に存在しなくなる。その後、図4の期間T2で最も明るい階調表示のための直流電圧を印加すると、図5の(b)で示すような隔壁6の上部に透明基板2に沿って偏在した帯電粒子4群がなくなり、図5の(d)に示すような隔壁6の起立面をほぼ均等に覆った帯電粒子4の分布状態となる。   Since the half cycle of the AC voltage is set to about 10 ms to 500 ms corresponding to the migration speed of the charged particles 4, the bias of the charged particles 4 on the rising surface of the partition wall 6 is leveled for each reciprocation, and the display surface The charged particles 4 gradually disappear near the center. After that, when a DC voltage for the brightest gradation display is applied in the period T2 in FIG. 4, a group of charged particles 4 unevenly distributed along the transparent substrate 2 on the partition wall 6 as shown in FIG. As a result, the charged particles 4 are distributed almost uniformly covering the rising surfaces of the partition walls 6 as shown in FIG.

従って、直流電圧を印加する前に交流電圧を印加することで、白表示(最大明度の緑表示)時に隔壁6の上部に集まって階調を低下させる帯電粒子4を低減でき、最も明るい階調での反射率を向上させることができる。また、隔壁6の起立面における分子間引力、親和性、分散液体3中での帯電性等によって、起立面をほぼ均等に覆った帯電粒子4を有効に拘束できるので、最も明るい階調の保持特性を格段に向上させることができる。また、隔壁6の上部、透明基板2との境界付近に集まる帯電粒子4の量が白表示(最大明度の緑表示)前の階調状態に依存しなくなるので、残像を大幅に軽減することができる。   Therefore, by applying the AC voltage before applying the DC voltage, the charged particles 4 that gather on the partition walls 6 and lower the gradation during white display (green display of maximum brightness) can be reduced, and the brightest gradation is achieved. The reflectance at can be improved. Further, since the charged particles 4 covering the upright surface almost uniformly can be effectively restrained by the intermolecular attractive force, affinity, chargeability in the dispersion liquid 3, etc. on the upright surface of the partition wall 6, the brightest gradation can be maintained. The characteristics can be remarkably improved. Further, since the amount of the charged particles 4 collected near the boundary between the upper part of the partition wall 6 and the transparent substrate 2 does not depend on the gradation state before white display (green display of maximum brightness), the afterimage can be greatly reduced. it can.

また、交流電圧が反転するごとに、表示面の抵抗層9には、抵抗層9に蓄積された電圧が抵抗層9を通じて放電する期間の過渡状態を経て、隔壁電極7の電位とコンタクトホール11の電位を結ぶ電圧勾配が形成される。   Further, each time the AC voltage is inverted, the resistance layer 9 on the display surface is subjected to a transient state during a period in which the voltage accumulated in the resistance layer 9 is discharged through the resistance layer 9, and the potential of the partition wall electrode 7 and the contact hole 11. A voltage gradient connecting the potentials is formed.

そして、この電圧勾配によって帯電粒子4を表示面に沿った方向に移動させているので、過渡状態が消滅する時間を加算した交流電圧の半周期としている。何故なら、交流電圧の半周期をこの放電の時定数よりも短くすると、抵抗層9に電位勾配が生じて帯電粒子4が十分に移動し終わる前に印加電圧の極性が反転するため、電位勾配が有効に機能しないからである。   Since the charged particles 4 are moved in the direction along the display surface by this voltage gradient, the half period of the AC voltage is obtained by adding the time when the transient state disappears. This is because if the half cycle of the AC voltage is made shorter than the time constant of this discharge, the potential gradient is generated in the resistance layer 9 and the polarity of the applied voltage is reversed before the charged particles 4 have sufficiently moved. Because does not function effectively.

一方、表示面の抵抗層9に電位勾配が形成されるためには、着色層10aを挟む表示電極12と抵抗層9との間に形成される容量と抵抗層9の抵抗値とで決定される時定数以上の時間が必要となる。抵抗層9のシート抵抗を高く設定して、交流電圧の半周期をその時定数よりも短くすることも可能である。この場合、抵抗層9に電位勾配が生じる前に交流電圧の極性が変化するため、電位勾配が発生しない。従って、抵抗層9の抵抗ムラやコンタクトホール11と隔壁電極7との位置合わせずれが存在していても安定した電界分布が得られ、最終的な電位勾配の形成状態によらずに図5の(a)〜(d)に示すような対称な帯電粒子4の挙動を得ることもできる。   On the other hand, in order to form a potential gradient in the resistance layer 9 on the display surface, it is determined by the capacitance formed between the display electrode 12 sandwiching the colored layer 10 a and the resistance layer 9 and the resistance value of the resistance layer 9. More than the time constant is required. It is also possible to set the sheet resistance of the resistance layer 9 high so that the half cycle of the AC voltage is shorter than its time constant. In this case, since the polarity of the AC voltage changes before the potential gradient is generated in the resistance layer 9, no potential gradient is generated. Therefore, a stable electric field distribution can be obtained even if there is resistance unevenness of the resistance layer 9 or misalignment between the contact hole 11 and the partition wall electrode 7, and regardless of the final potential gradient formation state, FIG. It is also possible to obtain symmetrical behavior of the charged particles 4 as shown in (a) to (d).

<第2実施形態>
図6は第2実施形態の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図である。第2実施形態の電気泳動表示装置200は、表示面の抵抗層9aと隔壁6の抵抗層9bとが分離されている以外は第1実施形態の電気泳動表示装置100と同様に構成され、駆動されている。従って、図6中、図1と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 6 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of a display cell in the electrophoretic display device of the second embodiment. The electrophoretic display device 200 of the second embodiment is configured and driven in the same manner as the electrophoretic display device 100 of the first embodiment except that the resistive layer 9a on the display surface and the resistive layer 9b of the partition wall 6 are separated. Has been. Therefore, in FIG. 6, the same components as those in FIG.

図6に示すように、第2実施形態の電気泳動表示装置200は、隔壁電極7と、着色層10a(10b、10c:以下省略)とを一体に覆って抵抗層9を形成した後に、隔壁6の根元を一周する帯状の領域をフォトリソグラフィ手法により選択的にエッチング除去してある。従って、着色層10a上の抵抗層9aは、隔壁6の抵抗層9bと分離してパターニングされている。言い換えれば、抵抗層9aは、表示電極12とコンタクトホール11によって電気的に接続される一方、抵抗層9aと隔壁電極7との間の接続抵抗が、表示電極12から抵抗層9aの端部までの抵抗よりも高いという構成である。   As shown in FIG. 6, the electrophoretic display device 200 according to the second embodiment includes a barrier layer electrode 7 and a colored layer 10 a (10 b, 10 c: hereinafter omitted) integrally formed with a resistive layer 9. A band-like region that goes around the base of the film 6 is selectively removed by photolithography. Therefore, the resistance layer 9 a on the colored layer 10 a is patterned separately from the resistance layer 9 b of the partition wall 6. In other words, the resistance layer 9a is electrically connected to the display electrode 12 by the contact hole 11, while the connection resistance between the resistance layer 9a and the partition wall electrode 7 is from the display electrode 12 to the end of the resistance layer 9a. The resistance is higher than the resistance.

このような構成では、抵抗層9aに形成される電位勾配とその過渡変化が第1実施形態の電気泳動表示装置100とは大きく異なる。すなわち、表示電極12へ電圧が印加された直後は、表示電極12と隔壁電極7間の容量分圧で抵抗層9aの各部の電位が定まって電位勾配が形成され、その後、抵抗層9aを通じた電荷移動によって電位勾配が消滅する。例えば、負電位の電圧信号の印加直後、抵抗層9aには、抵抗層9aの電位は表示面の中央で低く、隔壁電極7に近いほど高くなる電位勾配が形成される。従って、正電位の帯電粒子を中央へ押し込む横方向の電界ベクトルが強くなり、この期間、帯電粒子4は表示面の中央に向かって泳動する。その後、抵抗層9aに表示電極12から電荷が注入されて、抵抗層9aの電位が均一化される。   In such a configuration, the potential gradient formed in the resistance layer 9a and its transient change are greatly different from those of the electrophoretic display device 100 of the first embodiment. That is, immediately after the voltage is applied to the display electrode 12, the potential of each part of the resistance layer 9a is determined by the capacitive partial pressure between the display electrode 12 and the partition wall electrode 7 to form a potential gradient, and then through the resistance layer 9a. The potential gradient disappears due to charge transfer. For example, immediately after application of a voltage signal having a negative potential, a potential gradient is formed in the resistance layer 9a. The potential of the resistance layer 9a is low at the center of the display surface and becomes higher as the barrier electrode 7 is approached. Accordingly, the electric field vector in the lateral direction that pushes the positively charged particles into the center becomes strong, and during this period, the charged particles 4 migrate toward the center of the display surface. Thereafter, charges are injected from the display electrode 12 into the resistance layer 9a, and the potential of the resistance layer 9a is made uniform.

このような構成においても、図4に示すように、直流電圧を印加させる前に交流電界を印加させることで、最も明るい階調の表示時に隔壁6の上部、透明基板2との境界付近に集まる帯電粒子4(図5の(b)参照)を低減でき、第1実施形態と同様の効果が得られる。   Even in such a configuration, as shown in FIG. 4, by applying an AC electric field before applying a DC voltage, the brightest gradation is displayed at the top of the partition wall 6 and near the boundary with the transparent substrate 2. The charged particles 4 (see FIG. 5B) can be reduced, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

<第3実施形態>
図7は第3実施形態の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図、図8は電圧印加時の液層内の電界プロファイルの説明図である。第3実施形態の電気泳動表示装置300は、表示電極5が表示面の中央に配置されて、抵抗層9によって着色層10と一体に覆われている以外は、第1実施形態の電気泳動表示装置100と同様に構成されている。従って、図7、図8中、図1と共通する構成部材には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of the display cell in the electrophoretic display device of the third embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram of an electric field profile in the liquid layer when a voltage is applied. The electrophoretic display device 300 according to the third embodiment is the same as the electrophoretic display according to the first embodiment except that the display electrode 5 is disposed at the center of the display surface and is integrally covered with the colored layer 10 by the resistance layer 9. The configuration is the same as that of the device 100. Therefore, in FIG. 7 and FIG. 8, the same reference numerals are given to the components common to FIG.

図7に示すように、第3実施形態の電気泳動表示装置300は、後方基板1上の白色反射面を構成する着色層10が形成され、隔壁6で周囲を囲まれたほぼ正方形の表示面の中央に、表示面の面積の2%以下に形成した表示電極5が配置されている。表示電極5と着色層10と隔壁電極7とを一体に覆って抵抗層9が形成されている。   As shown in FIG. 7, the electrophoretic display device 300 of the third embodiment has a substantially square display surface in which a colored layer 10 constituting a white reflective surface on the rear substrate 1 is formed and surrounded by a partition wall 6. The display electrode 5 formed at 2% or less of the area of the display surface is disposed in the center of the display. A resistance layer 9 is formed so as to integrally cover the display electrode 5, the colored layer 10, and the partition wall electrode 7.

このように構成された電気泳動表示装置300では、表示電極5に正の電圧信号を印加して隔壁6に帯電粒子4を集めることにより、透明基板2側から白色の着色層10を見通させる白表示を行う。また、表示電極5に負の電圧信号を印加して表示面を帯電粒子4で被覆することにより、黒表示を行う。   In the electrophoretic display device 300 configured in this way, a positive voltage signal is applied to the display electrode 5 and the charged particles 4 are collected on the partition wall 6 so that the white colored layer 10 can be seen from the transparent substrate 2 side. White display. Further, a black voltage is displayed by applying a negative voltage signal to the display electrode 5 to cover the display surface with the charged particles 4.

そして、表示電極5に直流電圧を印加した際に、図8に示すように、中央に向かう横方向の電界が強くなるため、帯電粒子4が表示面の中央部まで到達するようになり、十分な黒階調を特許文献1に示される電気泳動表示装置よりも速やかに表示することができる。ただし、横方向の電界は強くなるものの、単純な直流電圧の印加だけでは、白表示時の粒子軌道の改善効果は十分でなく、隔壁6の上部、透明電極2との境界領域に停滞する帯電粒子4に起因する諸問題は解決されない。すなわち、透明基板2側から見た階調が低下して白反射率ロスが高い、白表示以前の階調によって帯電粒子4の停滞量が変化して白表示がばらつく、停滞する帯電粒子4が拡散してメモリ性が不足する各問題である。   Then, when a DC voltage is applied to the display electrode 5, as shown in FIG. 8, the horizontal electric field toward the center becomes strong, so that the charged particles 4 reach the center of the display surface. Therefore, it is possible to display a black gradation more quickly than the electrophoretic display device disclosed in Patent Document 1. However, although the electric field in the lateral direction becomes stronger, the application of a simple DC voltage alone does not provide an effect of improving the particle trajectory at the time of white display, and the charge stays in the boundary region between the upper part of the partition wall 6 and the transparent electrode 2. Various problems caused by the particles 4 are not solved. That is, the gray level viewed from the transparent substrate 2 side is reduced and the white reflectance loss is high, the amount of stagnation of the charged particles 4 is changed due to the gray level before the white display, and the white display varies. Each problem is diffused and lacks memory.

しかし、第3実施形態の電気泳動表示装置300においても、図4に示すように、直流電圧を印加させる前に交流電界を印加させることで、隔壁6の上部、透明基板2との境界付近に停滞する帯電粒子4(図5の(b)参照)を解消できるので、第1実施形態と同様に、これらの問題を解決できる。   However, also in the electrophoretic display device 300 of the third embodiment, as shown in FIG. 4, by applying an AC electric field before applying a DC voltage, near the boundary between the upper part of the partition wall 6 and the transparent substrate 2. Since the stagnant charged particles 4 (see FIG. 5B) can be eliminated, these problems can be solved as in the first embodiment.

<比較例の電気泳動表示装置>
ウエアラブルPCや電子手帳を始めとする各種携帯情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらのニーズに合わせた表示装置の研究開発が盛んに行われている。携帯情報機器は屋外で使用されることが多く、低消費電力かつ省スペースであることが望まれるため、例えば液晶ディスプレイ等の薄型ディスプレイによる表示機能と座標入力処理を一体化し、ディスプレイに表示された内容をペン或いは指で押圧操作することにより直接的に入力できる物が製品化されている。
<Electrophoretic display device of comparative example>
With the development of various portable information devices such as wearable PCs and electronic notebooks, the need for low power consumption and thin display devices is increasing, and research and development of display devices that meet these needs is actively conducted. Yes. Since portable information devices are often used outdoors, and low power consumption and space saving are desired, for example, a display function and a coordinate input process using a thin display such as a liquid crystal display are integrated and displayed on the display. Products that can be directly input by pressing the content with a pen or a finger have been commercialized.

しかし、多くの液晶はいわゆるメモリ性が無い為、表示期間中は液晶に対して電圧印加を続ける必要がある。一方で、メモリ性を有する液晶においては、ウエアラブルPCのようにさまざまな環境における使用を想定した場合の、信頼性を確保することが難しく実用化には至っていない。   However, since many liquid crystals do not have so-called memory properties, it is necessary to continue voltage application to the liquid crystals during the display period. On the other hand, a liquid crystal having a memory property has not been put into practical use because it is difficult to ensure reliability when it is assumed to be used in various environments such as a wearable PC.

そこで、メモリ性を有する、薄型軽量ディスプレイ方式の一つとして、特許文献1に示される電気泳動表示装置が注目されている。図9は、特許文献1に示される、比較例の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図、図10は比較例の電気泳動表示装置における問題点の説明図、図11は電圧印加に対する帯電粒子の移動経路の説明図、図12は電圧印加した際の移動空間における電界状態の説明図である。   Therefore, an electrophoretic display device disclosed in Patent Document 1 has attracted attention as one of thin and light display systems having memory properties. 9 is an explanatory diagram of a cross-sectional configuration of a display cell in an electrophoretic display device of a comparative example shown in Patent Document 1, FIG. 10 is an explanatory diagram of problems in the electrophoretic display device of a comparative example, and FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of an electric field state in the moving space when a voltage is applied.

図9に示すように、比較例の電気泳動表示装置500は、共通電極を兼ねた導電性の隔壁106を挟んで所定間隙を開けた状態に、透明基板101と後方基板102と配置し、透明基板101と後方基板102との間隙に、帯電粒子104を分散した分散液体103を充填してある。後方基板102の表面を隔壁106で囲んだ表示面には、表示電極105が形成され、表示電極105と隔壁106とは、それぞれ誘電体層105、108で覆われている。誘電体層105、108は、近接した帯電粒子104に応答して逆極性の帯電面を形成して帯電粒子104を吸着する。   As shown in FIG. 9, the electrophoretic display device 500 of the comparative example is arranged with a transparent substrate 101 and a rear substrate 102 in a state where a predetermined gap is opened with a conductive partition wall 106 also serving as a common electrode interposed therebetween. A gap between the substrate 101 and the rear substrate 102 is filled with a dispersion liquid 103 in which charged particles 104 are dispersed. A display electrode 105 is formed on a display surface in which the surface of the rear substrate 102 is surrounded by a partition wall 106, and the display electrode 105 and the partition wall 106 are covered with dielectric layers 105 and 108, respectively. The dielectric layers 105 and 108 adsorb the charged particles 104 by forming a charged surface with a reverse polarity in response to the charged particles 104 that are close to each other.

このように構成された比較例の電気泳動表示装置500では、表示電極105と隔壁6との間に適切な電圧を印加すると、帯電粒子104の位置を制御することができ、図9に示すように、帯電粒子104で表示電極105を覆うと透明基板101を通じて帯電粒子104の着色が観察される。一方、逆極性の電圧を印加して帯電粒子104を表示電極105上から追い払うと、図10に示すように、透明基板101を通じて表示電極105を見通すことができる。   In the electrophoretic display device 500 of the comparative example configured as described above, the position of the charged particles 104 can be controlled by applying an appropriate voltage between the display electrode 105 and the partition wall 6, as shown in FIG. In addition, when the display electrode 105 is covered with the charged particles 104, coloring of the charged particles 104 is observed through the transparent substrate 101. On the other hand, when a voltage having a reverse polarity is applied to drive off the charged particles 104 from the display electrode 105, the display electrode 105 can be seen through the transparent substrate 101 as shown in FIG.

そして、表示電極105を透明電極、後方基板102を透明基板とし、後方基板102の背後に反射面やバックライトを配置することにより、最も明るい階調を表示することが可能である。もちろん、第1実施形態で説明したように、表示電極105自身を白色反射面とすることによっても、同様な最も明るい階調を表示することが可能である。   By using the display electrode 105 as a transparent electrode and the rear substrate 102 as a transparent substrate, a reflective surface and a backlight are disposed behind the rear substrate 102, so that the brightest gradation can be displayed. Of course, as described in the first embodiment, the same brightest gradation can be displayed by using the display electrode 105 as a white reflective surface.

また、表示電極105を黒色とする一方で、帯電粒子104を白色粒子とすれば、表示電極105に帯電粒子104を集めることにより白表示を行い、表示電極105から帯電粒子104を追い払うことで黒表示を行うことも可能である。   Further, if the display electrode 105 is black while the charged particles 104 are white particles, white display is performed by collecting the charged particles 104 on the display electrode 105, and black particles are obtained by driving away the charged particles 104 from the display electrode 105. It is also possible to display.

このように構成された比較例の電気泳動表示装置500では、図9に示すように、黒色の帯電粒子104で白色の表示電極105を100%覆った黒表示状態と、図10に示すように、黒色の帯電粒子104を隔壁106に100%集めて白色の表示電極105を露出させた白表示とを表示可能である。また、帯電粒子104による表示電極105の部分的な被覆状態を形成することにより、中間の各種階調を表示することも可能である。しかし、比較例の電気泳動表示装置500では、以下の4つの問題点がある。   In the electrophoretic display device 500 of the comparative example configured as described above, as shown in FIG. 9, a black display state in which the white display electrode 105 is covered 100% with the black charged particles 104, and as shown in FIG. Further, it is possible to display a white display in which 100% of the black charged particles 104 are collected on the partition wall 106 and the white display electrode 105 is exposed. Further, by forming a partial covering state of the display electrode 105 with the charged particles 104, various intermediate gradations can be displayed. However, the electrophoretic display device 500 of the comparative example has the following four problems.

第1の問題点は、帯電粒子104の垂直分布の偏りに起因する白反射率ロスが大きいことである。白表示の際、隔壁106に帯電粒子104を集めると、図10に示すように、隔壁106と透明基板101との境界付近に帯電粒子104が集まって著しく反射率が損なわれてしまう。つまり、帯電粒子104による開口率低下がある。   The first problem is that the white reflectance loss due to the uneven vertical distribution of the charged particles 104 is large. If the charged particles 104 are collected on the partition 106 during white display, the charged particles 104 are collected near the boundary between the partition 106 and the transparent substrate 101 as shown in FIG. That is, there is a decrease in the aperture ratio due to the charged particles 104.

隔壁106と透明基板101との境界付近に帯電粒子104が集まる原因は、図11に示すように、表示電極105にプラスの直流電圧を印加した際に、表示電極105の中央部の点Aの帯電粒子104が、表示電極105に反発して点Bで透明基板101に衝突してから、隔壁106へ向かうためである。   The reason why the charged particles 104 gather near the boundary between the partition wall 106 and the transparent substrate 101 is that the point A at the center of the display electrode 105 is applied when a positive DC voltage is applied to the display electrode 105 as shown in FIG. This is because the charged particle 104 repels the display electrode 105 and collides with the transparent substrate 101 at the point B and then moves toward the partition wall 106.

第2の問題点は、残像である。隔壁106と透明基板101との境界付近に集まる帯電粒子104の量が隔壁106へ帯電粒子104を集める前の表示電極105の被覆状態に依存することが残像の原因となっている。例えば、以前に中間階調が表示されていた場合、隔壁106と透明基板101との境界付近に集まる帯電粒子104の量が減って、黒表示されていた場合に比べて反射率が高くなって反射率差を生じてしまう。   The second problem is an afterimage. The amount of the charged particles 104 collected near the boundary between the partition 106 and the transparent substrate 101 depends on the covering state of the display electrode 105 before the charged particles 104 are collected on the partition 106, which causes the afterimage. For example, when the intermediate gray level has been displayed before, the amount of the charged particles 104 collected near the boundary between the partition wall 106 and the transparent substrate 101 is reduced, and the reflectance is higher than that in the case of displaying black. A difference in reflectance will occur.

一般的に電気泳動表示装置の帯電粒子の分布状態は印加電圧の履歴に依存しやすく、以前の表示状態が残るという欠点がある。この残像の問題については交流電界を印加することで改善されることが知られており、特許文献2には、マイクロカプセル型の電気泳動表示装置の残像を軽減するための駆動方法について開示されている。帯電粒子の待機位置をリセットするための電圧パルスの前または後に交流電界を印加するという内容である。   In general, the distribution state of charged particles in an electrophoretic display device tends to depend on the history of applied voltage, and has a drawback that the previous display state remains. This afterimage problem is known to be improved by applying an alternating electric field, and Patent Document 2 discloses a driving method for reducing afterimages of a microcapsule type electrophoretic display device. Yes. The content is that an AC electric field is applied before or after the voltage pulse for resetting the standby position of the charged particles.

第3の問題点は、黒表示した時に、帯電粒子104が表示面の中央まで届きにくく、十分な黒を表示できないことである。比較例の電気泳動表示装置500の表示電極105と隔壁106との間に直流電圧を印加したときの等電位線を図12に示す。図12に示すように、隔壁106の根元の隔壁106と表示電極105との間隔が狭い場所では等電位線が密なため電界が強く、一方、表示面の中央部では等電位線が疎らで電界が弱くなることがわかる。   A third problem is that when black is displayed, the charged particles 104 do not easily reach the center of the display surface, and sufficient black cannot be displayed. FIG. 12 shows equipotential lines when a DC voltage is applied between the display electrode 105 and the partition wall 106 of the electrophoretic display device 500 of the comparative example. As shown in FIG. 12, the equipotential lines are dense where the distance between the partition 106 at the base of the partition 106 and the display electrode 105 is narrow, and the electric field is strong. On the other hand, the equipotential lines are sparse in the center of the display surface. It turns out that an electric field becomes weak.

そして、黒表示する場合においては、表示電極105にマイナスの電圧を印加して帯電粒子104を表示電極105上に集める際に、図11に示すように、点Cの帯電粒子104は、電界で点Dに移動し、その後、横方向の電界により点Aに到達する。しかし、図12に示すように、表示面の中央方向への電界が非常に弱いため、帯電粒子104が表示面の中央部にまで到達しない。そのため、表示電極105を帯電粒子104で確実に覆うことができなくなり、十分なコントラストが得られないか、若しくは表示の応答速度が著しく遅くなるといった問題を抱えている。   In the case of black display, when a negative voltage is applied to the display electrode 105 to collect the charged particles 104 on the display electrode 105, as shown in FIG. It moves to point D, and then reaches point A by a horizontal electric field. However, as shown in FIG. 12, since the electric field toward the center of the display surface is very weak, the charged particles 104 do not reach the center of the display surface. For this reason, the display electrode 105 cannot be reliably covered with the charged particles 104, and there is a problem that sufficient contrast cannot be obtained or the display response speed is remarkably slow.

第4の問題点は、白保持不良である。図11に示すように、帯電粒子104の軌道を考慮すると、一般的に、透明基板102の特性として、帯電粒子104の張り付きにくい材料が選ばれる。そして、上述したように、白表示を行うと、隔壁106と透明基板101の境界付近に帯電粒子104が集まる。これらの帯電粒子104は透明基板101との相互作用がなくて吸着しないため、メモリ性が得られない。   A fourth problem is white retention failure. As shown in FIG. 11, in consideration of the trajectory of the charged particles 104, a material that hardly adheres the charged particles 104 is generally selected as a characteristic of the transparent substrate 102. As described above, when white display is performed, the charged particles 104 gather near the boundary between the partition wall 106 and the transparent substrate 101. Since these charged particles 104 do not interact with the transparent substrate 101 and do not adsorb, the memory property cannot be obtained.

このうち、第3の問題点については、第3実施形態に示す抵抗層9(図7)を形成することによって改善される。そして、残りの第1、第2、第4の問題点について、第1実施形態〜第3実施形態に示す白リセット動作、すなわち白表示に先立たせて所定周期の交流電圧を印加する駆動制御によって解決されることは上述したとおりである。隔壁106の起立面における帯電粒子104の垂直分布を均一で密なものとし、隔壁106と透明基板101の境界付近に帯電粒子104が集まることを阻止できる。   Of these, the third problem can be improved by forming the resistance layer 9 (FIG. 7) shown in the third embodiment. For the remaining first, second, and fourth problems, the white reset operation shown in the first to third embodiments, that is, drive control that applies an alternating voltage of a predetermined period prior to white display. What is solved is as described above. The vertical distribution of the charged particles 104 on the rising surface of the partition wall 106 can be made uniform and dense, and the charged particles 104 can be prevented from collecting near the boundary between the partition wall 106 and the transparent substrate 101.

このような駆動方法によれば、図9に示すように、比較例の電気泳動表示装置500においても、白表示時に隔壁106と透明基板101の境界付近に集まる帯電粒子104を低減でき、白反射率と白保持特性を格段に向上させることができる。隔壁106と透明基板101の境界付近に集まる帯電粒子104の量が直前の表示状態に依存しなくなるので、残像を軽減することができる。   According to such a driving method, as shown in FIG. 9, also in the electrophoretic display device 500 of the comparative example, the charged particles 104 that gather near the boundary between the partition wall 106 and the transparent substrate 101 at the time of white display can be reduced. The rate and white retention characteristics can be significantly improved. Since the amount of the charged particles 104 collected near the boundary between the partition wall 106 and the transparent substrate 101 does not depend on the immediately preceding display state, the afterimage can be reduced.

また、図1に示すように、第1実施形態の電気泳動表示装置100では、表示電極12上に着色層10aが形成され、抵抗層9と表示電極12とがコンタクトホール11を介して接続され、表示電極12と抵抗層9とが重畳されている。ここでは、白表示に先立つ交流電界の周期が、表示電極12と抵抗層9との間の容量と抵抗層9の抵抗とで決定される時定数よりも短くすることにより、抵抗層9に電位勾配が生じる前に印加電圧の極性が変化するため、電位勾配が発生せず、隔壁6の下部の強電界部に帯電粒子4が引き寄せられ、より効果的に隔壁6と透明基板2の境界付近に集まる帯電粒子4を低減することができる。   Further, as shown in FIG. 1, in the electrophoretic display device 100 of the first embodiment, the colored layer 10 a is formed on the display electrode 12, and the resistance layer 9 and the display electrode 12 are connected via the contact hole 11. The display electrode 12 and the resistance layer 9 are superimposed. Here, the period of the alternating electric field prior to the white display is made shorter than the time constant determined by the capacitance between the display electrode 12 and the resistance layer 9 and the resistance of the resistance layer 9, thereby causing the resistance layer 9 to have a potential. Since the polarity of the applied voltage changes before the gradient is generated, the potential gradient does not occur, and the charged particles 4 are attracted to the strong electric field portion below the partition wall 6, and more effectively near the boundary between the partition wall 6 and the transparent substrate 2. It is possible to reduce the charged particles 4 gathered in the.

このような過渡状態の電界プロファイルは抵抗層9の電位勾配の状態に依存しないので、コンタクトホール11と隔壁電極7の合わせずれが生じたとしても、偏りの無い均一な帯電粒子4の分布を形成することができる。   Since the electric field profile in such a transient state does not depend on the state of the potential gradient of the resistance layer 9, even if misalignment between the contact hole 11 and the partition wall electrode 7 occurs, a uniform distribution of the charged particles 4 is formed. can do.

<発明との対応>
第1実施形態の電気泳動表示装置100は、表示面ごとに配置された表示電極12と、表示面を囲む隔壁6の起立面に配置された隔壁電極7と、表示電極12と隔壁電極7との間に所定極性の直流電圧を印加して起立面へ帯電粒子4を集めるパネルコントローラ41とを備える。そして、パネルコントローラ41は、表示電極12と隔壁電極7との間に、交流電圧を印加した後に、直流電圧を印加する。
<Correspondence with Invention>
The electrophoretic display device 100 according to the first embodiment includes a display electrode 12 disposed for each display surface, a partition electrode 7 disposed on an upright surface of the partition 6 surrounding the display surface, the display electrode 12 and the partition electrode 7. And a panel controller 41 that collects the charged particles 4 on the upright surface by applying a DC voltage of a predetermined polarity. The panel controller 41 applies a DC voltage between the display electrode 12 and the partition wall electrode 7 after applying an AC voltage.

従って、交流電圧によって帯電粒子4が隔壁6の起立面と表示面との間を往復しつつ、次第に隔壁6に近い部分へ掃き寄せられるので、表示面の中央から隔壁6上部へ移動して停滞する帯電粒子4が少なくなり、隔壁6の起立面の高さ方向の帯電粒子4のばらつきが解消される。   Therefore, the charged particles 4 are swept to a portion close to the partition wall 6 while reciprocating between the rising surface of the partition wall 6 and the display surface by the AC voltage, so that the charged particles 4 move from the center of the display surface to the upper part of the partition wall 6 and stagnate. The number of charged particles 4 to be reduced is reduced, and the variation of the charged particles 4 in the height direction of the rising surfaces of the partition walls 6 is eliminated.

言い換えれば、交流電圧の印加によって、隔壁6の起立面には、印加前の表示状態に影響されない、再現性の高い垂直方向に均一に整然と密に分布した帯電粒子4の積層状態が形成される。これにより、隔壁6の上部に帯電粒子4が滞留して表示面を見通させる表示の階調が違ってくることが無くなる。また、滞留した拘束力の無い帯電粒子4の拡散によって電圧解除後の階調が変化することも少なくなり、表示のメモリ性が高まる。   In other words, by applying the AC voltage, a stacked state of the charged particles 4 uniformly and regularly distributed in the vertical direction with high reproducibility is formed on the rising surface of the partition wall 6 without being affected by the display state before the application. . As a result, it is possible to prevent the charged gradation 4 from staying in the upper part of the partition wall 6 and changing the gradation of the display through which the display surface can be seen. In addition, the gradation after the voltage is released is less likely to change due to the diffusion of the staying charged particles 4 having no binding force, and the memory performance of the display is improved.

第1実施形態の電気泳動表示装置100は、表示電極12の上に配置された透光性の着色層10aと、着色層10aを覆って配置され、表示面の中央側で表示電極12に接続された面状の抵抗層9とを備える。   The electrophoretic display device 100 according to the first embodiment is disposed so as to cover the colored layer 10a and the translucent colored layer 10a disposed on the display electrode 12, and is connected to the display electrode 12 at the center side of the display surface. The planar resistive layer 9 is provided.

従って、抵抗層9に形成される電位勾配によって、表示電極12の中央部でも電界の密度を増して、帯電粒子4に対する表示面に沿った方向の十分な加速を確保することができる。これにより、電圧印加時の帯電粒子4の応答速度、階調書き込み速度が高まる。また、階調書き込みの再現性が向上して同じ信号電圧の印加に対する表示階調のばらつきが低減するので、再現性の高い画像表示、カラー表示が可能となる。   Therefore, due to the potential gradient formed in the resistance layer 9, the electric field density can be increased even in the central portion of the display electrode 12, and sufficient acceleration in the direction along the display surface with respect to the charged particles 4 can be ensured. Thereby, the response speed and the gradation writing speed of the charged particles 4 at the time of voltage application are increased. In addition, the reproducibility of gradation writing is improved and variation in display gradation with respect to application of the same signal voltage is reduced, so that image display and color display with high reproducibility are possible.

第3実施形態の電気泳動表示装置300は、表示電極5は、起立面から距離を隔てて表示面の中央側に配置され、表示電極5に接続して表示面を覆う抵抗層9を備える。   In the electrophoretic display device 300 according to the third embodiment, the display electrode 5 includes a resistance layer 9 that is disposed on the center side of the display surface at a distance from the standing surface and is connected to the display electrode 5 to cover the display surface.

第1実施形態の電気泳動表示装置100は、交流電圧の周期は、交流電圧によって帯電粒子4が表示面から起立面へ移動する時間に基づいて定められている。また、交流電圧の周期は、抵抗層9に蓄えられた交流電圧が抵抗層9を通じて放電する際の時定数に基づいて補正されている。   In the electrophoretic display device 100 according to the first embodiment, the period of the alternating voltage is determined based on the time during which the charged particles 4 move from the display surface to the standing surface by the alternating voltage. Further, the cycle of the AC voltage is corrected based on a time constant when the AC voltage stored in the resistance layer 9 is discharged through the resistance layer 9.

第1実施形態における白表示では、表示面に配置された表示電極12と、表示面を囲む隔壁6の起立面に配置された隔壁電極7とを備え、表示時電極と隔壁電極7との間に所定極性の直流電圧を印加して、隔壁6の起立面へ帯電粒子4を移動させることにより、表示面を見通せる表示を行う。そして、表示面から隔壁6の起立面へ帯電粒子4が移動する時間に基づいて定めた周期の交流電圧を表示電極12と隔壁電極7との間に印加した後に、所定極性の電圧を印加する。これにより、隔壁6と透明基板2の境界領域に帯電粒子4を停滞させることなく、隔壁6の起立面を帯電粒子4で均一に被覆できる。   The white display in the first embodiment includes a display electrode 12 disposed on the display surface and a partition electrode 7 disposed on an upright surface of the partition wall 6 surrounding the display surface, and between the display electrode and the partition electrode 7. By applying a DC voltage having a predetermined polarity to the charged particles 4 and moving the charged particles 4 to the upright surfaces of the partition walls 6, the display surface can be viewed. And after applying the alternating voltage of the period defined based on the time which the charged particle 4 moves to the standing surface of the partition 6 from a display surface between the display electrode 12 and the partition electrode 7, the voltage of predetermined polarity is applied. . Thereby, the standing surface of the partition wall 6 can be uniformly covered with the charged particle 4 without causing the charged particle 4 to stay in the boundary region between the partition wall 6 and the transparent substrate 2.

第1実施形態の電気泳動表示装置100では、表示面に配置された表示電極12と、表示面を囲む隔壁6の起立面に配置された隔壁電極7とを備え、帯電粒子4を隔壁6の起立面へ集めるリセット動作に続いて、表示面へ帯電粒子4を移動させる階調書き込み動作を行うことが可能である。このとき、白表示によってリセット動作を行うことができ、表示面から隔壁6の起立面へ帯電粒子4が移動する時間に基づいて定めた周期の交流電圧の印加に続いて白表示の電圧を所定時間保持する。これにより、リセット動作前の表示状態と無関係に、隔壁6と透明基板2の境界領域に帯電粒子4を停滞させることなく、隔壁6の起立面を帯電粒子4で均一に被覆して、続く階調書き込みを再現性高く実行できる。   The electrophoretic display device 100 according to the first embodiment includes a display electrode 12 disposed on a display surface and a partition electrode 7 disposed on a standing surface of a partition wall 6 surrounding the display surface. Subsequent to the reset operation for collecting on the standing surface, a gradation writing operation for moving the charged particles 4 to the display surface can be performed. At this time, the reset operation can be performed by white display, and the white display voltage is set to a predetermined value following application of an alternating voltage with a period determined based on the time for the charged particles 4 to move from the display surface to the rising surface of the partition wall 6. Hold for hours. As a result, the rising surface of the partition wall 6 is uniformly covered with the charged particles 4 without causing the charged particles 4 to stagnate in the boundary region between the partition walls 6 and the transparent substrate 2 regardless of the display state before the reset operation. Tonal writing can be executed with high reproducibility.

ところで、図9〜図12を参照して、既に説明したように、比較例の電気泳動表示装置500では、表示面を帯電粒子104で覆った100%の遮断状態と、隔壁106へ帯電粒子104を集めて表示面を露出させた100%の透過状態とを表示する2つの階調の間で、中間階調(濃い灰色〜薄い灰色)を表示可能である。このような中間階調の表示では、表示面に帯電粒子104を集める電圧信号の電圧、印加時間、パルス数等を異ならせて帯電粒子104による表示面の被覆率を調整する。   By the way, as already described with reference to FIGS. 9 to 12, in the electrophoretic display device 500 of the comparative example, the display surface is covered with the charged particles 104, and the charged particles 104 are transferred to the partition walls 106. An intermediate gradation (dark gray to light gray) can be displayed between two gradations that display the 100% transmissive state in which the display surface is exposed and collected. In such halftone display, the coverage of the display surface by the charged particles 104 is adjusted by changing the voltage of the voltage signal for collecting the charged particles 104 on the display surface, the application time, the number of pulses, and the like.

そして、中間階調を表示する際には、帯電粒子104を一度隔壁106に集めて表示面を見通させる表示状態にリセットした後に、表示面に帯電粒子104を集める所定の電圧信号の印加を行って表示面に階調の書き込みを行うことが提案されている。何故なら、同じ直流電圧を同じ時間だけ印加しても、出発点の階調が異なれば書き込まれた結果の階調が違って来るし、出発点の階調が同じでも、前回の書き込みからの時間差によって書き込まれた結果の階調が違う等、階調書き込みの再現性を確保できないからである。   When displaying the intermediate gradation, the charged particles 104 are once collected on the partition wall 106 and reset to a display state in which the display surface can be seen, and then a predetermined voltage signal for collecting the charged particles 104 on the display surface is applied. It has been proposed to perform gradation writing on the display surface. This is because even if the same DC voltage is applied for the same time, if the starting point has a different gradation, the written result will have a different gradation, and even if the starting point has the same gradation, This is because the reproducibility of gradation writing cannot be ensured, for example, the gradation of the result written by time difference is different.

しかし、実際に、このようなリセットを行ってみると、リセット以前に表示されていた階調が異なるとリセット階調が違ってしまい、その後、同じ書き込みを経た階調も違って来てしまう。何故なら、直流電圧を印加して隔壁106に帯電粒子104を集めると、上述したように、隔壁106上部に帯電粒子104が過剰に停滞し易く、その停滞量がリセット以前に表示されていた階調によって変化するからである。   However, in practice, when such a reset is performed, if the gradation displayed before the reset is different, the reset gradation is different, and thereafter, the gradation after the same writing is also different. This is because when charged particles 104 are collected on the partition 106 by applying a DC voltage, the charged particles 104 are likely to stay excessively on the partition 106 as described above, and the amount of stagnation displayed before the reset is displayed. This is because it changes depending on the key.

言い換えれば、中間階調の表示では、表示面の周辺部に帯電粒子104を偏在させて、表示面の中央部を見通させる表示状態となるので、中間階調の表示状態からリセットを行うと、隔壁106に集まった帯電粒子104の垂直分布が100%の遮断状態からリセットを行った場合とは違ってしまう。そして、帯電粒子104の垂直分布が異なるリセット状態から書き込みを行うと、同じ電圧信号を印加しても書き込まれた結果の階調が違ってしまう。   In other words, in the display of the intermediate gradation, the charged particles 104 are unevenly distributed in the peripheral part of the display surface, and the display part looks through the central part of the display surface. This is different from the case where the vertical distribution of the charged particles 104 gathered in the partition wall 106 is reset from the cut-off state of 100%. When writing is performed from a reset state in which the vertical distribution of the charged particles 104 is different, the gradation of the written result is different even when the same voltage signal is applied.

つまり、結果的には、特許文献2に示されるように、「リセット前の表示階調に影響されて、書き込みの再現性が損なわれる」問題であるが、現象的には、特許文献1に示される構造に固有の「リセット前の表示階調に影響されて隔壁における帯電粒子の垂直分布の再現性が得られない」問題である。   In other words, as a result, as disclosed in Patent Document 2, there is a problem that “the reproducibility of writing is impaired due to the display gradation before resetting”. This is a problem inherent to the structure shown, “the reproducibility of the vertical distribution of the charged particles in the partition cannot be obtained due to the influence of the display gradation before resetting”.

このような表示面を囲む隔壁106の起立面に隔壁電極(106)を配置して、隔壁106の起立面と表示面との間で帯電粒子106を移動させる電気泳動表示装置500では、特許文献2に示されるような、表示面と帯電粒子の固着状態を緩めるための交流電圧ではなくて、図5の(a)〜(d)に示すような積極的に起立面と表示面との間で帯電粒子106を往復移動させる交流電圧によって、隔壁106における帯電粒子104の均一な垂直分布を達成できる。   In the electrophoretic display device 500 in which the partition electrode (106) is disposed on the rising surface of the partition wall 106 surrounding the display surface and the charged particles 106 are moved between the rising surface of the partition wall 106 and the display surface, a patent document is disclosed. 2 is not an AC voltage for loosening the fixing state of the display surface and the charged particles, but positively between the rising surface and the display surface as shown in FIGS. Thus, a uniform vertical distribution of the charged particles 104 in the partition wall 106 can be achieved by an alternating voltage that causes the charged particles 106 to reciprocate.

そして、リセット後は、特許文献2に示されるような再度の交流電圧(固着を緩める)を印加しなくても、所定の書き込み信号電圧(電圧、印加時間、パルス数等)を印加することによって、書き込み信号電圧に応じた再現性の高い、表示セルごとのばらつきが少ない中間階調の書き込みを行うことができる。   And after resetting, by applying a predetermined write signal voltage (voltage, application time, number of pulses, etc.) without applying a second AC voltage (relaxing adhesion) as shown in Patent Document 2 Thus, it is possible to perform half-tone writing with high reproducibility according to the writing signal voltage and with little variation for each display cell.

そして、第1実施形態〜第3実施形態における抵抗層9(図1等)は、上述したように、表示面に沿った方向の帯電粒子4の移動速度を高めるので、リセット時の交流電圧の周期を抵抗層9が無い場合よりも短くして、リセット時間を短縮させる。これにより、リセットと書き込みとの合計の所要時間が短縮され、画像表示の書き換え頻度を高めて動画表示等も可能となる。   And as above-mentioned, the resistance layer 9 (FIG. 1 etc.) in 1st Embodiment-3rd Embodiment raises the moving speed of the charged particle 4 of the direction along a display surface, Therefore The alternating voltage of the time of reset is set. The period is made shorter than when the resistance layer 9 is not provided, thereby shortening the reset time. As a result, the total time required for resetting and writing is shortened, and the frequency of rewriting the image display is increased so that a moving image can be displayed.

また、特許文献3に示される電気泳動表示装置では、表示セルに直流電界を印加して表示面を見通せる白表示、交流電界を印加して表示面を遮光する黒表示を行っている。従って、白表示→黒表示→白表示とした場合に、交流電界の周波数を適正化する等の新規な制御用件を付加するなら、2回目の白表示が最初の白表示よりも明るくなる。しかし、これは、再現性のある、画面上で階調の揃った白表示を得るという本発明の目的には反している。また、抵抗層それ自体を備えないのであるから、交流電界が表示面の抵抗層と共働して隔壁面への帯電粒子の移動速度を速める効果(交流電界によって電位傾斜の大きい表示面近傍へ帯電粒子が集められる)は期待すべくもない。   In the electrophoretic display device disclosed in Patent Document 3, a white display that allows a display cell to be seen by applying a DC electric field to a display cell, and a black display that shields the display surface by applying an AC electric field are performed. Therefore, when white control → black display → white display is added, if a new control requirement such as optimizing the frequency of the AC electric field is added, the second white display becomes brighter than the first white display. However, this is contrary to the object of the present invention to obtain a reproducible white display with a uniform gradation on the screen. In addition, since the resistive layer itself is not provided, the effect of the alternating electric field cooperating with the resistive layer on the display surface to increase the moving speed of the charged particles to the partition wall surface There is no expectation that charged particles will be collected.

第1実施形態の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure of the display cell in the electrophoretic display device of 1st Embodiment. 表示セルの駆動回路の説明図である。It is explanatory drawing of the drive circuit of a display cell. 電気泳動表示装置の回路構成の説明図である。It is explanatory drawing of the circuit structure of an electrophoretic display apparatus. 白表示における電圧信号の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage signal in white display. 白表示の制御における帯電粒子の挙動の説明図である。It is explanatory drawing of the behavior of the charged particle in control of white display. 第2実施形態の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure of the display cell in the electrophoretic display device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure of the display cell in the electrophoretic display device of 3rd Embodiment. 電圧印加時の液層内の電界プロファイルの説明図である。It is explanatory drawing of the electric field profile in the liquid layer at the time of a voltage application. 比較例の電気泳動表示装置における表示セルの断面構成の説明図である。It is explanatory drawing of the cross-sectional structure of the display cell in the electrophoretic display apparatus of a comparative example. 比較例の電気泳動表示装置における問題点の説明図である。It is explanatory drawing of the problem in the electrophoretic display apparatus of a comparative example. 電圧印加に対する帯電粒子の移動経路の説明図である。It is explanatory drawing of the movement path | route of the charged particle with respect to voltage application. 電圧印加した際の移動空間における電界状態の説明図である。It is explanatory drawing of the electric field state in the movement space at the time of applying a voltage.

符号の説明Explanation of symbols

1 後方基板
2 透明基板
3 分散液体
4 帯電粒子
5、12 表示電極
6 隔壁
7 隔壁電極
9 抵抗層
10a、10b、10c 着色層
11 コンタクトホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Back substrate 2 Transparent substrate 3 Dispersed liquid 4 Charged particle 5, 12 Display electrode 6 Partition 7 Partition electrode 9 Resistance layer 10a, 10b, 10c Colored layer 11 Contact hole

Claims (7)

表示面ごとに配置された表示電極と、
前記表示面を囲む隔壁の起立面に配置された隔壁電極と、
前記表示面に配置されて前記表示電極に接続された抵抗層と、
前記表示電極と前記隔壁電極との間に所定極性の直流電圧を印加して前記起立面へ帯電粒子を集める制御手段と、を備えた粒子移動型表示装置において、
前記制御手段は、前記表示電極と前記隔壁電極との間に、交流電圧を印加した後に、前記直流電圧を印加することを特徴とする粒子移動型表示装置。
Display electrodes arranged for each display surface;
A partition electrode disposed on an upstanding surface of the partition wall surrounding the display surface;
A resistance layer disposed on the display surface and connected to the display electrode;
In a particle movement type display device comprising: a control means for applying a DC voltage of a predetermined polarity between the display electrode and the partition wall electrode and collecting charged particles on the rising surface,
The particle moving display device, wherein the control means applies the DC voltage after applying the AC voltage between the display electrode and the partition wall electrode.
前記表示電極の上に配置された透光性の絶縁層を備え、
前記抵抗層は、前記絶縁層を覆って配置され、前記表示面の中央側で前記表示電極に接続されていることを特徴とする請求項1記載の粒子移動型表示装置。
A translucent insulating layer disposed on the display electrode;
2. The particle movement type display device according to claim 1, wherein the resistance layer is disposed so as to cover the insulating layer, and is connected to the display electrode at a center side of the display surface.
前記表示電極は、前記起立面から距離を隔てて前記表示面の中央側に配置され、
前記抵抗層は、前記表示電極に接続して前記表示面を覆うことを特徴とする請求項1記載の粒子移動型表示装置。
The display electrode is disposed on the center side of the display surface at a distance from the standing surface,
The particle movement type display device according to claim 1, wherein the resistance layer is connected to the display electrode and covers the display surface.
前記交流電圧の周期は、前記交流電圧によって前記帯電粒子が前記表示面から前記起立面へ移動する時間に基づいて定められていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の粒子移動型表示装置。   4. The particle according to claim 1, wherein the period of the AC voltage is determined based on a time during which the charged particles move from the display surface to the standing surface by the AC voltage. Mobile display device. 前記交流電圧の周期は、前記抵抗層に蓄えられた前記交流電圧が前記抵抗層を通じて放電する際の時定数に基づいて補正されていることを特徴とする請求項4記載の粒子移動型表示装置。   5. The particle movement type display device according to claim 4, wherein the period of the AC voltage is corrected based on a time constant when the AC voltage stored in the resistance layer is discharged through the resistance layer. . 表示面に配置された表示電極と、前記表示面を囲む起立面に配置された隔壁電極と、を備え、前記表示電極と前記隔壁電極との間に所定極性の直流電圧を印加して、前記起立面へ帯電粒子を移動させることにより、前記表示面を見通せる表示を行う粒子移動型表示装置の駆動方法において、
前記表示面から前記起立面へ前記帯電粒子が移動する時間に基づいて定めた周期の交流電圧を前記表示電極と前記隔壁電極との間に印加した後に、前記所定極性の直流電圧を印加することを特徴とする粒子移動型表示装置の駆動方法。
A display electrode disposed on the display surface, and a partition electrode disposed on an upright surface surrounding the display surface, and a DC voltage having a predetermined polarity is applied between the display electrode and the partition electrode, In the driving method of the particle movement type display device for performing the display through which the display surface can be seen by moving the charged particles to the standing surface,
Applying a DC voltage having a predetermined polarity after applying an AC voltage having a period determined based on a time required for the charged particles to move from the display surface to the standing surface between the display electrode and the partition wall electrode; A method for driving a particle movement type display device.
表示面に配置された表示電極と、前記表示面を囲む起立面に配置された隔壁電極と、を備え、帯電粒子を前記起立面へ集めるリセット動作に続いて、前記表示面へ前記帯電粒子を移動させる階調書き込み動作を行う粒子移動型表示装置の駆動方法において、
前記リセット動作は、前記表示面から前記起立面へ前記帯電粒子が移動する時間に基づいて定めた周期の交流電圧の印加を含むことを特徴とする粒子移動型表示装置の駆動方法。
A display electrode disposed on the display surface; and a partition electrode disposed on an upstanding surface surrounding the display surface; and following the reset operation for collecting charged particles on the upstanding surface, the charged particles are applied to the display surface. In the driving method of the particle movement type display device for performing the gradation writing operation to move,
The method of driving a particle movement type display device, wherein the resetting operation includes application of an alternating voltage with a period determined based on a time for which the charged particles move from the display surface to the standing surface.
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