JP2007156477A - 分割された電極を持つ反射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャン電極とデータ電極の幅を同一にして駆動電圧の対称性を具現することにより、駆動波形の設計を容易にし、両方の電極に同種の駆動ＩＣを使用することができるようにして、量産性に優れた反射型表示装置を提供する。
【解決手段】並んで位置し、内部に複数のサブピクセル空間を有する第１基板及び第２基板、前記第１基板及び第２基板にそれぞれ形成され、対応サブピクセル空間を中心に相互交差するように配列され、いずれか一方の電極は二つ以上のライン電極パターンに分割され、前記対応サブピクセル空間を通過するようになった複数の第１電極及び第２電極、及び前記対応サブピクセル空間に位置し、前記第１電極及び第２電極間に印加された電圧の極性に応じて移動する帯電粒子を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は電子ペーパーなどの反射型表示装置に係り、特に、スキャン電極のパターン形状を変更して電圧の非対称性を改善した、分割された電極を持つ反射型表示装置に関するものである。

反射型表示装置の一種である電子ペーパー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｐｅｒ）は既存のディスプレイ素子と印刷された紙のそれぞれの長所を有する新しい表示素子で、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬ素子などとともに代表的な次世代表示素子として開発されている。

このような電子ペーパーは、ツイストボールを利用したジリコン（Ｇｙｒｉｃｏｎ）型、電気泳動法とマイクロカプセルを利用した電気泳動型、コレステロール液晶を利用したコレステロール液晶型、トナー粒子などを利用した衝突帯電型などがある。

そのなかでも、衝突帯電型電子ペーパーは、透明な膜間に白色と黒色微粒子を満たして入れた厚さ約０．１ｍｍの表示素子であって、帯電促進剤を添加したシリカなどでトナー粒子にコーティングを施して電界を印加することによって起こる衝突により、帯電促進剤によって決定される電荷を帯びるようになったものである。

図１は一般的な衝突帯電型電子ペーパー表示装置の内部構造を示す要部の断面図、図２は従来の電子ペーパー表示装置の電極配置構造を示す図である。

従来の衝突帯電型電子ペーパー表示装置は、図１を参考すれば、二つの基板１０、２０の間に隔壁３０で区画されたそれぞれのセル内に色の異なる二種の微粒子３２、３４が分布され、前記二つの基板１０、２０上にパターニングされた電極１２、２２に電圧を印加すれば、正の荷電粒子は（−）電極に負の荷電粒子は（＋）電極に動くことになる。

このような電子ペーパー表示装置において、ピクセルは略正方形に形成され、カラー表示装置の場合に、一つのピクセルは、Ｒ、Ｇ、Ｂを具現するように、三つのサブピクセルに分けられる。

ここで、図２を参照すれば、前記一つのピクセルＰには一つのスキャン電極１２が通過する一方、スキャン電極１２と交差するデータ電極２２には前記各サブピクセルに対応するように三つが通過することになる。したがって、前記スキャン電極１２の幅はおよそデータ電極２２の幅の３倍位に大きく形成される。

このようなスキャン電極１２とデータ電極２２の相違なる電極幅は二つの基板１０、２０間で電界の集中度を不均一にして、図３に示すように、電極幅の小さなデータ電極２２がスキャン電極１２より電界集中効果を大きくする。

参考として、図３は二つの電極の幅を比較するために、いずれか一方の電極を基板上から水平方向に９０°回転させて示した図で、実際は二つの電極が互いに交差するように配置される。

前記のように、スキャン電極１２よりデータ電極２２の幅が小さくて電界集中効果を表すことによって、表示素子駆動の時に黒色から白色に変わる場合の駆動電圧と白色から黒色に変わる場合の駆動電圧が互いに異なるようになり、駆動電圧の非対称性を表すことになる。

結局、前記のような駆動電圧の非対称性は、駆動波形設計及び駆動ＩＣ製作の時に、非対称性による追加的な電圧供給源及び駆動回路が必要になるなど、回路設計はもちろん駆動制御においても多くの難しさを発生させる問題点がある。

本発明は前述した問題点を解決するためになされたもので、スキャン電極とデータ電極の幅を同一にして駆動電圧の対称性を具現することにより、駆動波形の設計を容易にし、両方の電極に同種の駆動ＩＣを使用することができるようにして、量産性に優れた反射型表示装置を提供することにその目的がある。

前記課題を解決するための本発明による反射型表示装置は、並んで位置し、内部に複数のサブピクセル空間を有する第１基板及び第２基板；前記第１基板及び第２基板にそれぞれ形成され、対応サブピクセル空間を中心に相互交差するように配列され、いずれか一方の電極は二つ以上のライン電極パターンに分割され、前記対応サブピクセル空間を通過するようになった複数の第１電極及び第２電極；及び前記対応サブピクセル空間に位置し、前記第１電極及び第２電極間に印加された電圧の極性に応じて移動する帯電粒子；を含むことを特徴とする。

前記二つ以上のライン電極パターンに分割された電極の各ライン電極パターンの幅は、残り電極の幅とほぼ同一に形成されることが望ましい。

前記二つ以上のライン電極パターンに分割された電極は三つのライン電極パターンに分割されることが望ましい。

前記第１電極はデータ電極であり、前記第２電極は、スキャン電極の場合、前記スキャン電極が前記データ電極の幅とほぼ同一であるように二つ以上に分割されて構成されることもできる。

前記課題を解決するための本発明による反射型表示装置は、並んで位置し、内部に複数のサブピクセル空間を有する第１基板及び第２基板；前記第１基板に形成され、対応サブピクセル空間を通過する複数のデータ電極；前記第２基板に対応サブピクセル空間を中心に前記データ電極と交差するように配置され、前記対応サブピクセルを通過するように二つ以上に分割されたライン電極パターンを有するように形成されるスキャン電極；及び前記対応サブピクセル空間に位置し、前記第１電極及び第２電極間に印加された電圧の極性に応じて移動する帯電粒子；を含むことを特徴とする。

前記スキャン電極は、一つの電極連結部分から前記対応サブピクセルを通過するように二つ以上のライン電極パターンに分割されることが望ましい。

前記スキャン電極において、分割されたライン電極パターンの幅は前記データ電極の幅とほぼ同一に形成されることが望ましい。

前記スキャン電極は三つのライン電極パターンに分割されることが望ましい。

前記のように構成されて作用する本発明による反射型表示装置は、データ電極の幅と同一になるように、スキャン電極が二つ以上のライン電極パターンに分割されて構成されるので、駆動電圧の対称性を具現することができることになり、駆動波形の設計が容易であり、駆動ＩＣも色相にかかわらず共用化が可能であり、表示素子の量産性に優れた利点がある。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明するが、前述した従来技術と同一または類似の構成部分に対しては同じ参照番号を付与して説明する。

図４及び図５は本発明の一実施例による反射型表示装置の電極配置構造を示す図であって、図４は要部切開斜視図、図５は電極配置構造を示す要部平面構成図である。

図４に示すように、上部基板１０と下部基板２０間に、隔壁３０によって一つのピクセルがサブピクセルＳに区画され、それぞれのサブピクセルＳには色の異なる二つの微粒子３２、３４が分布される。

前記上部基板１０と下部基板２０には、前記それぞれのサブピクセルＳを中心に交差する複数の第１電極及び複数の第２電極が形成される。ここで、第１電極は走査のためのスキャン電極１２Ａ、第２電極はデジタル映像信号を入力するためのデータ電極２２に設定される。

前記スキャン電極１２Ａとデータ電極２２に印加される電圧の状態によって変化する電圧の極性に応じて、前記各サブピクセルＳの内部空間に備えられた微粒子３２、３４、すなわち帯電粒子が移動しながら入射光に対する反射率を変化させて色相を現すことになる。

特に、本発明では、前記一つのサブピクセルＳに対応するスキャン電極１２Ａは二つ以上のライン電極パターンに分けられるが、本実施例では、三つのライン電極パターンに分けられたものを例示して説明する。

すなわち、図５を参照すれば、一つのピクセルＰは略正方形の構造に形成され、これを構成するＲ、Ｇ、Ｂの三つのサブピクセルＳは通常長方形の構造に形成される。

ここで、前記データ電極２２のパターンは前記長方形において相対的に幅の狭い面を通過することになり、データ電極２２と直交するスキャン電極１２Ａは長方形において相対的に幅の広い方向に通過することになる。

したがって、本発明においては、データ電極２２とスキャン電極１２Ａ間の電界分布の差を減らすために、相対的に幅の大きいスキャン電極１２Ａを複数のライン電極パターンに分割して構成したものである。この際に、最適にはデータ電極２２の幅とスキャン電極１２Ａの分割電極１２Ｂの幅がほぼ同一に形成された方が良い。

すなわち、図５の拡大図のように、一つのサブピクセルＳにデータ電極２２ラインの一本とスキャン電極１２Ａの三つの分割電極１２Ｂが通過することになり、この際に、前記データ電極２２の幅と分割電極１２Ｂの幅はほぼ同一に形成されるものである。

したがって、前記スキャン電極１２Ａのパターンは一つの電極連結部１２Ａで分けられた三つの分割電極１２Ｂから構成される。

図６は前述したようにスキャン電極１２Ａのパターンが分割される場合に、それぞれの分割電極１２Ｂとデータ電極２２を同一幅に形成して電圧を印加する場合の等電位状態を示す図であり、このように両方の電極１２Ｂ、２２を同じ幅に形成する場合、二つの電極間の電界分布は全体的に均一になる。

すなわち、従来には、図３のように、スキャン電極１２の幅がデータ電極２２の幅より大きいため、電界分布の非対称が発生することになり、このような非対称によって表示素子の駆動時に反対極性を帯びるように相反の電源を印加する時、黒色と白色の出現電圧が互いに異なって現れる問題が発生した。

しかし、本発明においては、図６のように、三つに分割されたスキャン電極１２Ａの幅とデータ電極２２の幅が同一に形成されることによって、両電極付近での電界の集中度が相似することになり、電場の強度がほぼ等間隔で分布されるので黒白の出現電圧が同じになることができる。

したがって、駆動電圧の対称性を有することになり、黒色粒子を出現させるための駆動波形を、白色粒子を出現させるための駆動波形にも同様に適用することができるので、全体的に駆動波形の設計が容易になる。

また、駆動ＩＣも粒子の色にかかわらず同種のＩＣを使うことができることになるので、表示素子の量産性が向上される。

前述した本発明の一実施例においては、スキャン電極１２Ａが三つに分割された構造を説明したが、これに限定されず、二つまたは四つ、あるいはそれ以上に分割される構造も可能である。ただ、分割されたスキャン電極１２Ａとデータ電極２２の幅の差があまり大きくならないように形成することが望ましい。

このような他の実施例の構成を図面に基づいて説明すれば、図７はスキャン電極１２Ｂパターンが二つのライン電極パターンに分割されて構成されたものを例示し、図８はスキャン電極１２Ｃのパターンが四つのライン電極パターンに分割されて構成されたものを例示する。

このような前記スキャン電極１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの分割個数及び幅の設定はデータ電極２２の幅が一番重要な変数であるが、サブピクセルＳの構造とそれぞれの駆動電圧の設計、そして配置構造及び周辺条件を考慮して多様に設定することができるであろう。

前述したような実施例と添付図面は本発明の技術的思想に対する当業者の理解に役立てるためのもので、例示的に理解しなければならなく、本発明の権利範囲は請求範囲及びそれと同等なものなどによって決定されなければならない。

本発明は、スキャン電極のパターン形状を変更して電圧の非対称性を改善した、分割された電極を持つ反射型表示装置に適用可能である。

従来の反射型表示装置を示す断面図である。 従来の反射型表示装置の電極配置構造を示す図である。 従来の電極構造で現れる電界分布を示す参照図である。 本発明の一実施例による反射型表示装置の電極配置構造を示す要部斜視図である。 本発明の一実施例による反射型表示装置の電極配置構造を示す平面構成図である。 本発明の電極構造で現れる電界分布を示す参照図である。 本発明の他の実施例による電極配置構造を示す平面構成図である。 本発明のさらに他の実施例による電極配置構造を示す平面構成図である。

符号の説明

１０ 上部基板
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ スキャン電極
１２ａ 電極連結部
１２Ｂ 分割電極
２０ 下部基板
２２ データ電極
３０ 隔壁
３２、３４ 微粒子
Ｐ ピクセル
Ｓ サブピクセル

Claims (11)

1. 並んで位置し、内部に複数のサブピクセル空間を有する第１基板及び第２基板；
   前記第１基板及び第２基板にそれぞれ形成され、対応サブピクセル空間を中心に相互交差するように配列され、いずれか一方の電極は二つ以上のライン電極パターンに分割され、前記対応サブピクセル空間を通過するようになった複数の第１電極及び第２電極；及び
   前記対応サブピクセル空間に位置し、前記第１電極及び第２電極間に印加された電圧の極性に応じて移動する帯電粒子；
   を含むことを特徴とする、反射型表示装置。
2. 前記二つ以上のライン電極パターンに分割された電極の各ライン電極パターンの幅は、残り電極の幅とほぼ同一に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の反射型表示装置。
3. 前記二つ以上のライン電極パターンに分割された電極は三つのライン電極パターンに分割されることを特徴とする、請求項２に記載の反射型表示装置。
4. 前記第１電極はデータ電極であり、前記第２電極は、スキャン電極の場合、前記スキャン電極が前記データ電極の幅とほぼ同一であるように二つ以上に分割されて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の反射型表示装置。
5. 前記第１電極はデータ電極であり、前記第２電極は、スキャン電極の場合、前記スキャン電極が前記データ電極の幅とほぼ同一であるように二つ以上に分割されて構成されることを特徴とする、請求項２に記載の反射型表示装置。
6. 並んで位置し、内部に複数のサブピクセル空間を有する第１基板及び第２基板；
   前記第１基板に形成され、対応サブピクセル空間を通過する複数のデータ電極；
   前記第２基板に対応サブピクセル空間を中心に前記データ電極と交差するように配置され、前記対応サブピクセルを通過するように二つ以上に分割されたライン電極パターンを有するように形成されるスキャン電極；及び
   前記対応サブピクセル空間に位置し、前記第１電極及び第２電極間に印加された電圧の極性に応じて移動する帯電粒子；
   を含むことを特徴とする、反射型表示装置。
7. 前記スキャン電極は、一つの電極連結部分から前記対応サブピクセルを通過するように二つ以上のライン電極パターンに分割されることを特徴とする、請求項６に記載の反射型表示装置。
8. 前記スキャン電極において、分割されたライン電極パターンの幅は前記データ電極の幅とほぼ同一に形成されることを特徴とする、請求項６に記載の反射型表示装置。
9. 前記スキャン電極は三つのライン電極パターンに分割されることを特徴とする、請求項６に記載の反射型表示装置。
10. 前記スキャン電極は三つのライン電極パターンに分割されることを特徴とする、請求項７に記載の反射型表示装置。
11. 前記スキャン電極は三つのライン電極パターンに分割されることを特徴とする、請求項８に記載の反射型表示装置。

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