JP2014098866A - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置において、高い表示コントラストを得ることを目的とする。
【解決手段】対向する前面側基板１及び背面側基板２間に複数の表示セル３を形成し、表示セル３に色及び帯電特性の異なる２種類の表示粒子７、８を配置した表示装置であって、背面側基板２に形成する電極６は、２つに分割された分割電極６ａ、６ｂとし、分割電極６ａ、６ｂを有する背面側基板２上に表示粒子７、８を移動させた状態で、分割電極６ａ、６ｂ間に交番電界を発生させて表示粒子７、８を繰り返し移動させる第１動作と、前記第１動作後、前面側基板１の電極５と背面側基板２の電極６間に表示に対応した電圧を印加することにより帯電状態の異なる表示粒子７、８を選択的に前面側基板１の電極５に付着させる第２動作とを行うように構成した。
【選択図】図１

Description

本技術は、例えばクーロン力を利用した粒子の飛翔移動に伴い、画像を繰り返し表示したり、消去したりすることができる表示装置及びその駆動方法に関するものである。

従来、液晶（ＬＣＤ）に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式、サーマル方式、２色粒子回転方式等の技術を用いた画像表示装置が提案されている。

これら従来技術は、ＬＣＤと比較すると、通常の印刷物に近い広い視野角が得られる、消費電力が小さい、メモリ機能を有している等のメリットがあることから、次世代の安価な画像表示装置に使用可能な技術として考えられており、携帯端末用画像表示、電子ペーパー等への展開が期待されている。特に最近では、分散粒子と着色溶液から成る分散液をマイクロカプセル化し、これを対向する基板間に配置して成る電気泳動方式が提案され、期待が寄せられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２４８２４５号公報

本技術はこのような表示装置において、高い表示コントラストを得ることを目的とする。

本技術は、互いに空間を隔てて対向するように配置された透明な前面側基板及び背面側基板と、前記前面側基板及び背面側基板の少なくとも一方に形成されかつ複数の表示セルが形成されるように前記空間を区切る隔壁と、前記前面側基板及び背面側基板の互いに対向する面に形成された電極と、前記隔壁により区切られた前記表示セル内に配置された帯電特性の異なる２種類の表示粒子とを備え、前記表示粒子に電界を与えて、前記表示粒子を移動させることにより画像を表示する表示装置であって、前記背面側基板に形成する電極は、２つに分割された分割電極とし、前記分割電極間に交番電界を発生させて前記表示粒子を繰り返し移動させる第１動作と、前記第１動作後、前記前面側基板の電極と前記背面側基板の分割電極間に表示セル毎の表示に対応した電圧を印加することにより前記表示粒子を選択的に前記前面側基板の電極に付着させる第２動作とを行うように構成したことを特徴とする。

本技術によれば、背面側基板に形成する電極は、２つに分割された分割電極とし、前記分割電極を有する背面側基板上に前記表示粒子を移動させた状態で、前記分割電極間に交番電界を発生させて前記表示粒子を繰り返し移動させる第１動作と、前記第１動作後、前記前面側基板の前面電極と前記背面側基板の分割電極間に表示セル毎の表示に対応した電圧を印加することにより帯電状態の異なる表示粒子を選択的に前記前面電極に付着させる第２動作とを行うように構成したことにより、表示セルにおける粒子移動（クロストーク）が抑制でき、高い表示コントラストを得ることができる。

本技術の一実施の形態による表示装置の概略構成と表示駆動原理を説明するための断面図

以下、本技術の一実施の形態による表示装置について、図面を参照して説明する。

図１は、本技術の一実施の形態による表示装置の概略構成と表示駆動原理を説明するための断面図である。本技術の一実施の形態による表示装置は、２次元的に配置された複数の表示セルから構成されるが、図１は、それらの表示セルの１つについて、その断面を示した図である。

図１（ａ）に本技術の一実施の形態による表示装置の概略構成を示している。図１（ａ）に示すように、本技術の一実施の形態による表示装置は、互いに空間を隔てて対向するように配置された透明な前面側基板１及び背面側基板２と、前記背面側基板２に形成されかつ複数の表示セル３が形成されるように前記空間を区切る隔壁４と、前記前面側基板１及び背面側基板２の互いに対向する面に形成された電極５、６と、前記隔壁４により区切られた前記表示セル３内に配置された色及び帯電特性の異なる２種類の表示粒子７、８とを備え、前記表示粒子７、８に電界を与えて、前記表示粒子７、８を飛翔移動させることにより画像を表示する構成である。

なお、図１（ａ）に示す例では、背面側基板２に隔壁４を形成しているが、前面側基板１に形成してもよく、さらには前面側基板１及び背面側基板２の両方に形成してもよい。すなわち、隔壁４は、前面側基板１及び背面側基板２の少なくとも一方に形成すればよい。また、表示粒子７は負帯電性の粒子であり、表示粒子８は正帯電性の粒子である。

さらに、前記背面側基板２に形成する電極６は、２つに分割された分割電極６ａ、６ｂにより構成されている。

図１（ａ）は、初期状態を示すもので、電極５側が高電位、電極６側が低電位でかつ分割電極６ａ、６ｂが同電位となるように電圧が印加されている。これにより表示粒子７は電極５に付着し、表示粒子８は電極６に付着している。

この状態において、電極５には電圧を印加せず、分割電極６ａ側が高電位、分割電極６ｂ側が低電位となるように電圧を印加すると、図１（ｂ）に示すように、クーロン力によって、表示粒子７は分割電極６ａ側に飛翔移動し、表示粒子８は分割電極６ｂ側に飛翔移動する。

その後、分割電極６ａ、６ｂに印加する電圧の極性を交互に切り替えて分割電極６ａ、６ｂ間に交番電界を発生させることにより、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、背面側基板２上において２種類の表示粒子７、８が分割電極６ａ、６ｂ間を繰り返し移動することとなる。すなわち、前面側基板１と背面側基板２との間の表示セル３内において、表示粒子７、８がシェーキングされる。

このようなシェーキングを行った後、表示セル毎に前面側基板１の電極５と背面側基板２の電極６間に、表示に対応した電圧を印加することにより、前面側基板１の電極５に帯電状態の異なる表示粒子７、８のいずれかが選択的に付着し、これにより任意の表示を行うことができる。

図１（ｄ）の状態では、電極５側が低電位、電極６側が高電位でかつ分割電極６ａ、６ｂが同電位となるように電圧が印加されている。これにより前面側基板１側から見たときの表示面は、表示粒子８の色に見えることとなる。また、別の表示セルでは、図１（ａ）のように、電極５側が高電位、電極６側が低電位でかつ分割電極６ａ、６ｂが同電位となるように電圧が印加されている。これにより前面側基板１側から見たときの表示面は、表示粒子７の色に見えることとなる。例えば、表示粒子７を白色とし、表示粒子８を黒色とするか、表示粒子７を黒色とし、表示粒子８を白色とすると、表示は白色及び黒色間の可逆表示となる。一旦表示を行うと、２種類の表示粒子７、８のいずれかは鏡像力により電極５に付着した状態になるので、電極５、６間の電圧印加を中止した後も表示画像は長期に保持されることになる。

ここで、前面側基板１上に設ける電極５は、透明かつパターン形成可能な導電材料で形成される。このような導電材料としては、ＩＴＯ、導電性酸化スズ、導電性酸化亜鉛等の透明導電金属酸化物をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、塗布法等で薄膜状に形成したもの、あるいは、導電剤を溶媒あるいは合成樹脂バインダーに混合して塗布したものが用いられる。背面側基板２上に設ける電極６は、上記電極５と同様に透明電極材料を使用することもできるが、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の非透明電極材料も使用可能である。

また、電極５、６には、帯電した表示粒子７、８の電荷を逃がさないように絶縁性のコート層を形成することが好ましい。

さらに、表示粒子７、８は負帯電性または正帯電性の着色粒子であり、クーロン力により飛翔移動するものであればよく、球形で比重の小さい粒子が望ましい。

以上のように本技術の一実施の形態による表示装置においては、背面側基板２に形成する電極６は、２つに分割された分割電極６ａ、６ｂとし、前記分割電極６ａ、６ｂを有する背面側基板２上に表示粒子７、８を移動させた状態で、前記分割電極６ａ、６ｂ間に交番電界を発生させて前記表示粒子７、８を繰り返し移動させる第１動作と、前記第１動作後、前記前面側基板１の電極５と前記背面側基板２の電極６間に表示セル毎の表示に対応した電圧を印加することにより帯電状態の異なる表示粒子７、８を選択的に前記前面側基板１の電極５に付着させる第２動作とを行うように構成したもので、表示粒子７、８を十分にシェーキング（第１動作）した後、所定の表示（第２動作）を行い、シェーキング（第１動作）のために前記分割電極６ａ、６ｂ間に交番電界を発生させる電圧は、所定の表示（第２動作）を行わせるために前記前面側基板１の電極５と前記背面側基板２の電極６間に印加される電圧よりも高いため、表示セル３における粒子移動（クロストーク）が抑制でき、コントラストを向上させることができる。

本技術の一実施の形態による表示装置は、互いに空間を隔てて対向するように配置された透明な前面側基板１及び背面側基板２と、前記前面側基板１及び背面側基板２の少なくとも一方に形成されかつ複数の表示セル３が形成されるように前記空間を区切る隔壁４と、前記前面側基板１及び背面側基板２の互いに対向する面に形成された電極５、６と、前記表示セル３内に配置された帯電特性の異なる２種類の表示粒子７、８と、を備え、前記背面側基板２に形成する電極６は、２つに分割された分割電極６ａ、６ｂである表示装置であり、電極５、６間に印加する電圧や分割電極６ａ、６ｂ間に印加する電圧は、ドライバーＩＣ等により供給することができる。また、マイコンや専用ＩＣ等によりドライバーＩＣ等を制御することにより第１動作や第２動作を行わせることができる。なお、第２動作における表示セル毎の表示に対応した電圧は、所定の表示を構成するデータに基づいてマイコンや専用ＩＣ等により決定することができる。

以上説明したように、本技術は、表示装置のコントラストを向上させる上で有用である。

１ 前面側基板
２ 背面側基板
３ 表示セル
４ 隔壁
５、６ 電極
６ａ、６ｂ 分割電極
７、８ 表示粒子

Claims (4)

1. 互いに空間を隔てて対向するように配置された透明な前面側基板及び背面側基板と、
   前記前面側基板及び背面側基板の少なくとも一方に形成されかつ複数の表示セルが形成されるように前記空間を区切る隔壁と、
   前記前面側基板及び背面側基板の互いに対向する面に形成された電極と、
   前記表示セル内に配置された帯電特性の異なる２種類の表示粒子と、
   を備え、
   前記背面側基板に形成する電極は、２つに分割された分割電極とし、前記分割電極間に交番電界を発生させて前記表示粒子を繰り返し移動させる第１動作と、前記第１動作後、前記前面側基板の電極と前記背面側基板の電極間に表示セル毎の表示に対応した電圧を印加することにより前記２種類の表示粒子を選択的に前記前面側基板の電極に付着させる第２動作とを行うように構成した表示装置。
2. 前記第１動作を行わせるための電圧の最大値は、
   前記第２動作を行わせるための電圧の最大値よりも大きい、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 互いに空間を隔てて対向するように配置された透明な前面側基板及び背面側基板と、
   前記前面側基板及び背面側基板の少なくとも一方に形成されかつ複数の表示セルが形成されるように前記空間を区切る隔壁と、
   前記前面側基板及び背面側基板の互いに対向する面に形成された電極と、
   前記表示セル内に配置された帯電特性の異なる２種類の表示粒子と、
   を備え、
   前記背面側基板に形成する電極は、２つに分割された分割電極である表示装置に対して、前記分割電極間に交番電界を発生させて前記表示粒子を繰り返し移動させる第１動作と、前記第１動作後、前記前面側基板の電極と前記背面側基板の電極間に表示セル毎の表示に対応した電圧を印加することにより前記２種類の表示粒子を選択的に前記前面側基板の電極に付着させる第２動作とを行わせる表示装置の駆動方法。
4. 前記第１動作を行わせるための電圧の最大値は、
   前記第２動作を行わせるための電圧の最大値よりも大きい、
   請求項３に記載の表示装置の駆動方法。