JP4296116B2 - Electrophoretic display device - Google Patents
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Description
この発明は、表示装置に係り、特に、電気泳動表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to an electrophoretic display device.
低消費電力化及び目への負担軽減等の観点から反射型表示装置である電気泳動表示装置への期待が高まっている。電気泳動表示装置は、電荷を有する電気泳動粒子、絶縁性液体からなる分散液及び一組の電極から成り、この電極を介して分散液に電界を印加することによって、電気泳動粒子をその電荷とは反対極性の電極上に移動させて画像を表示している。電気泳動表示装置は、広視野角、高コントラスト、低消費電力に加え、構造が簡単で表示パネルを大型化しやすいという利点を備えている。 Expectations for electrophoretic display devices, which are reflective display devices, are increasing from the viewpoint of reducing power consumption and reducing the burden on eyes. The electrophoretic display device includes an electrophoretic particle having a charge, a dispersion liquid made of an insulating liquid, and a pair of electrodes. By applying an electric field to the dispersion liquid through the electrode, the electrophoretic particle is converted into the charge. Is moved over the opposite polarity electrode to display an image. In addition to a wide viewing angle, high contrast, and low power consumption, the electrophoretic display device has an advantage that the structure is simple and the display panel is easily enlarged.
このような電気泳動表示装置として、例えば、色素を溶解させた絶縁性液体が電気泳動粒子の対比色を担う装置が知られている(例えば、非特許文献1参照)。より詳細には、電気泳動粒子が観測者に近い第1の電極の表面に付着する場合は、観測者には、電気泳動粒子の色が観測され、電気泳動粒子が観測者から遠い第2の電極の表面に付着する場合は、電気泳動粒子の色が絶縁性液体に隠蔽されるため、絶縁性液体の色が観測される。一方、着色した溶媒と着色粒子からなる分散液をマイクロカプセルに封入した電気泳動表示装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。また、最近では、極性の異なる白の粒子及び黒の粒子を透明溶媒中に分散してマイクロカプセル内に封入し、印加電圧の極性を変えることによって、二色を表示する電気泳動ディスプレイ技術も知られている(例えば、非特許文献2参照)。
一般に、電気泳動表示方式では、印加電圧及び表示色特性の間に閾値特性が存在しないため、表示パネルをマトリクス駆動する場合、従来では、液晶ディスプレイ等で用いられている薄膜トランジスタ(TFT)マトリクスアレイを利用して各画素電極を夫々スイッチング駆動している。 Generally, in the electrophoretic display method, there is no threshold characteristic between the applied voltage and the display color characteristic. Therefore, when the display panel is driven in a matrix, a thin film transistor (TFT) matrix array conventionally used in a liquid crystal display or the like is used. Each pixel electrode is used for switching driving.
しかし、一般に、電気泳動粒子が持つ情報保持時間、即ち、電圧印加を切ったときに電気泳動粒子がその場に留まっている時間は短く、表示したい情報を電気泳動粒子が持つ情報保持時間を超えて保持するためには、所定の時間間隔でTFT回路を駆動し情報をリフレッシュする必要がある。従来、TFTによる電気泳動表示装置の駆動技術におけるこのような問題を解決することが望まれている。 However, in general, the information retention time possessed by the electrophoretic particles, that is, the time that the electrophoretic particles remain in place when the voltage application is cut off, is short and exceeds the information retention time possessed by the electrophoretic particles. In order to hold the information, it is necessary to drive the TFT circuit at a predetermined time interval to refresh the information. Conventionally, it is desired to solve such a problem in the driving technology of an electrophoretic display device using TFTs.
この発明は、上述したような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、簡単なセル構造で所望のメモリ機能を実現する表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a display device that realizes a desired memory function with a simple cell structure.
この発明によれば、
行及び列に配置され、夫々が微小区画されている画素空間を定める隔壁構造と、
第1色に着色されている電気泳動粒子が分散され、前記画素空間に格納されている分散液と、
各々が前記画素空間に対向して配置され、互いに電気的に分離されている複数の画素電極と、
前記列に沿う前記画素電極列に前記分散液を介して対向され、夫々が対応する前記列に沿って延出される複数列の共通電極と、
前記列或いは前記行に沿う前記画素電極列或いは画素電極行に前記分散液を介して対向し、夫々が対応する前記列或いは行に沿って延出され、前記共通電極とは、電気的に分離されている複数列或いは複数行の制御電極と、
表示モードにおいて、表示すべき画像に応じて第1電圧或いは第2電圧を前記画素電極の夫々に印加し、前記共通電極に前記第1及び第2電圧間の第3電圧を印加し、前記画素空間毎に前記画素電極及び前記共通電極の一方に向けて前記電気泳動粒子を集積させて前記第1色及びこの第1色とは異なる第2色の一方を表示させる表示電圧発生部と、及び
画像保持モードにおいて、制御電圧を前記制御電極に印加して前記表示モードにおける前記電気泳動粒子の集積を保持させる制御電圧発生部と、
を具備することを特徴と表示装置が提供される。
According to this invention,
A partition structure that defines pixel spaces arranged in rows and columns, each of which is finely partitioned;
A dispersion liquid in which electrophoretic particles colored in a first color are dispersed and stored in the pixel space;
A plurality of pixel electrodes, each facing the pixel space and electrically isolated from each other;
A plurality of common electrodes that are opposed to the pixel electrode columns along the columns through the dispersion liquid, each extending along the corresponding column;
The pixel electrode column or the pixel electrode row along the column or the row is opposed to the pixel electrode column or the pixel electrode row through the dispersion liquid, and each extends along the corresponding column or row, and is electrically separated from the common electrode. A plurality of columns or rows of control electrodes,
In the display mode, a first voltage or a second voltage is applied to each of the pixel electrodes according to an image to be displayed, a third voltage between the first and second voltages is applied to the common electrode, and the pixel A display voltage generation unit configured to display the first color and the second color different from the first color by accumulating the electrophoretic particles toward one of the pixel electrode and the common electrode for each space; and In the image holding mode, a control voltage generator that applies a control voltage to the control electrode to hold the accumulation of the electrophoretic particles in the display mode;
And a display device.
また、この発明によれば、
行及び列に配置され、夫々が微小区画されている画素空間を定める隔壁構造と、
第1色に着色されている電気泳動粒子が分散され、前記画素空間に格納されている分散液と、
各々が前記画素空間に対向して配置され、互いに電気的に分離されている複数の画素電極と、
前記列に沿う前記画素電極列に前記分散液を介して対向され、夫々が対応する前記列に沿って延出される複数列の共通電極と、
夫々が対応する前記列或いは行に沿って延出され、前記共通電極とは、電気的に分離されている複数列或いは複数行の第1及び第2の制御電極であって、この第1及び第2の制御電極は、前記各画素空間内に向けて配置され、前記列或いは前記行に沿う前記画素電極列或いは画素電極行に前記分散液を介して対向される前記第1及び第2の制御電極と、
表示モードにおいて、表示すべき画像に応じて第1電圧或いは第2電圧を前記画素電極の夫々に印加し、前記共通電極に前記第1及び第2電圧間の第3電圧を印加し、前記画素空間毎に前記画素電極及び前記共通電極の一方に向けて前記電気泳動粒子を集積させて前記第1色及びこの第1色とは異なる第2色の一方を表示させる表示電圧発生部と、及び
画像保持モードにおいて、制御電圧を前記第1及び第2の制御電極に印加して前記表示モードにおける前記電気泳動粒子の集積を保持させる制御電圧発生部と、
を具備することを特徴と表示装置が提供される。
Moreover, according to this invention,
A partition structure that defines pixel spaces arranged in rows and columns, each of which is finely partitioned;
A dispersion liquid in which electrophoretic particles colored in a first color are dispersed and stored in the pixel space;
A plurality of pixel electrodes, each facing the pixel space and electrically isolated from each other;
A plurality of common electrodes that are opposed to the pixel electrode columns along the columns through the dispersion liquid, each extending along the corresponding column;
The common electrodes are a plurality of columns or rows of first and second control electrodes, each extending along the corresponding column or row, wherein the first and second control electrodes are electrically separated. The second control electrode is disposed in each pixel space, and is opposed to the pixel electrode column or pixel electrode row along the column or row via the dispersion liquid. A control electrode;
In the display mode, a first voltage or a second voltage is applied to each of the pixel electrodes according to an image to be displayed, a third voltage between the first and second voltages is applied to the common electrode, and the pixel A display voltage generation unit configured to display the first color and the second color different from the first color by accumulating the electrophoretic particles toward one of the pixel electrode and the common electrode for each space; and In the image holding mode, a control voltage generating unit that applies a control voltage to the first and second control electrodes to hold the accumulation of the electrophoretic particles in the display mode;
And a display device.
更に、この発明によれば、
行及び列に配置され、夫々が微小区画されている画素空間を定める隔壁構造と、
第1色に着色されている電気泳動粒子が分散され、前記画素空間に格納されている分散液と、
各々が前記画素空間に対向して配置され、互いに電気的に分離されている複数の画素電極と、
前記列に沿う前記画素電極列に前記分散液を介して対向され、夫々が対応する前記列に沿って延出される複数列の共通電極と、
前記列或いは前記行に沿う前記画素電極列或いは画素電極行に前記分散液を介して対向し、夫々が対応する前記列或いは行に沿って延出され、前記共通電極とは、電気的に分離されている複数列或いは複数行の制御電極と、
を具備する表示装置を駆動する方法において、
表示モードにおいて、表示すべき画像に応じて第1電圧或いは第2電圧を前記画素電極の夫々に印加し、前記共通電極に前記第1及び第2電圧間の第3電圧を印加し、前記画素空間毎に前記画素電極及び前記共通電極の一方に向けて前記電気泳動粒子を集積させて前記第1色及びこの第1色とは異なる第2色の一方を表示させ、及び
画像保持モードにおいて、制御電圧を前記制御電極に印加して前記表示モードにおける前記電気泳動粒子の集積を保持させる
ことを特徴と表示装置を駆動する方法が提供される。
Furthermore, according to the present invention,
A partition structure that defines pixel spaces arranged in rows and columns, each of which is finely partitioned;
A dispersion liquid in which electrophoretic particles colored in a first color are dispersed and stored in the pixel space;
A plurality of pixel electrodes, each facing the pixel space and electrically isolated from each other;
A plurality of common electrodes that are opposed to the pixel electrode columns along the columns through the dispersion liquid, each extending along the corresponding column;
The pixel electrode column or the pixel electrode row along the column or the row is opposed to the pixel electrode column or the pixel electrode row through the dispersion liquid, and each extends along the corresponding column or row, and is electrically separated from the common electrode. A plurality of columns or rows of control electrodes,
In a method for driving a display device comprising:
In the display mode, a first voltage or a second voltage is applied to each of the pixel electrodes according to an image to be displayed, a third voltage between the first and second voltages is applied to the common electrode, and the pixel In each image, the electrophoretic particles are accumulated toward one of the pixel electrode and the common electrode to display one of the first color and a second color different from the first color, and in an image holding mode, A method for driving the display device is provided, wherein a control voltage is applied to the control electrode to maintain the accumulation of the electrophoretic particles in the display mode.
この発明の電気泳動表示装置によれば、画像情報の書き換え後に、制御配線に所定の電圧が印加され、その画像情報を保持することができる。従って、スイッチング素子を常時駆動して表示した情報を再書き込みする必要がない。換言すれば、この発明の表示装置によれば、簡単な構造で表示情報を長時間保持できるメモリ機能を実現した表示装置を提供することができる。 According to the electrophoretic display device of the present invention, after the image information is rewritten, a predetermined voltage is applied to the control wiring, and the image information can be held. Therefore, there is no need to rewrite the displayed information by always driving the switching element. In other words, according to the display device of the present invention, it is possible to provide a display device that realizes a memory function that can hold display information for a long time with a simple structure.
また、この発明の電気泳動表示装置によれば、選択的にスイッチング素子を駆動して表示色を変化させることができ、高速で情報を書き換えることができる。更に、この発明の電気泳動表示装置によれば、制御電極を共通電極の近傍に設けることができるので、情報保持時に制御電極に印加する電圧を低くすることができる。更に又、この発明の電気泳動表示装置によれば、2以上の制御電極を画素空間内に設け、独立に電圧を設定できるので、情報の書き換え時に適した電界を形成することができ、応答速度並びに表示特性の向上を図ることができる。 Further, according to the electrophoretic display device of the present invention, the display element can be changed by selectively driving the switching element, and information can be rewritten at a high speed. Furthermore, according to the electrophoretic display device of the present invention, since the control electrode can be provided in the vicinity of the common electrode, the voltage applied to the control electrode when information is held can be lowered. Furthermore, according to the electrophoretic display device of the present invention, since two or more control electrodes are provided in the pixel space and the voltage can be set independently, an electric field suitable for rewriting information can be formed, and the response speed In addition, display characteristics can be improved.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る電気泳動表示装置を説明する。 Hereinafter, an electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は、模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚み及び寸法は、以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係及び比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。又、以下に示す第1及び第2の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included in the drawings. Further, the following first and second embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is a component part. The material, shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
(第1の実施の形態)
図1は、この発明の第1の実施形態に係る電気泳動表示装置を概略的に示す断面図であり、図2は、図1に示される電気泳動表示装置を透視して概略的に示す平面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view schematically showing the electrophoretic display device shown in FIG. FIG.
図1に示される電気泳動表示装置においては、着色された電気泳動粒子2が表面電荷を有した状態で絶縁性液体1に分散されている。絶縁性液体1は、画素空間に充填され、各画素空間は、隔壁4、透明な第1の基板5及び第2の基板6によって規定されている。即ち、第1の基板5及び第2の基板6が互いに対向されて配置され、その間の空間が等間隔で配置された隔壁4によって複数の微小画素空間に区画されて隔壁構造が形成されている。
In the electrophoretic display device shown in FIG. 1, colored
表示装置では、各画素空間内の第1の基板5上に画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)が形成され、この画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)及び画素空間が行列のマトリックスに配置されて夫々が表示画素(Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・)を構成している。また、図2に示すように複数の共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)が夫々列方向に延出されるとともに一定間隔で第2の基板6上に配置されている。各共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)は、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)より小さい面積に形成され、図1に示すように観測者から見て、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)が画素電極7の周辺に位置するように配置されている。即ち、各共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)が隔壁4の端面に対向するように第2の基板6上に形成されている。
In the display device, pixel electrodes 7 (7i, j, 7i, j + 1, 7i + 1, j, 7i + 1, j + 1,...) Are formed on the
分散液3は、電気泳動粒子2として、例えば、黒色樹脂トナー(粒径1μm)を含み、絶縁性液体1として、例えば、イソパラフィンを含んでいる。そして、電気泳動粒子2及び絶縁性液体1は、電気泳動粒子2の混合重量率が10%になるように混合され、電気泳動粒子2の分散安定性を向上させるために、微量の界面活性剤が分散液3に添加されている。この例のような分散液3にあっては、電気泳動粒子2の表面が正に帯電される。
The dispersion liquid 3 includes, for example, black resin toner (particle diameter: 1 μm) as the
画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)は、既に説明したように、第1の基板5上において、画素(Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・)に夫々対応し、他の画素(Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・)とは、空間的に分離されている。画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)は、第1の基板5の絶縁性液体に対向する表面に、例えば、アルミニウム(Al)がスパッタリングされ、その後、フォトリソグラフィー技術によってアルミニウム(Al)が所望のパターンにエッチングされて形成される。
As already described, the pixel electrode 7 (7i, j, 7i, j + 1, 7i + 1, j, 7i + 1, j + 1,...) Is formed on the
また、第2の基板6上には、各画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に対向して透明な制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)が共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)とは電気的に分離されて形成されている。図2に示すように制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)も共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)と同様に夫々列方向に延出されるとともに一定間隔で第2の基板6上に配置されている。図2に示す構造では、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)が夫々列方向に延出されているが、この制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)は、夫々が共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)から絶縁され、行方向に延出されても良い。
Further, on the
この制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)は、画素に表示された画像を保持・保存する為に設けられている。電気泳動粒子2が正に帯電されている場合には、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)には、正電圧が印加され、電気泳動粒子2が負に帯電されている場合には、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)には、負電圧が印加される。制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)にこのような電圧を印加することで、電気泳動粒子2の制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)への付着を防止することができる。
The control electrodes 8 (8j-1, 8j, 8j + 1,...) Are provided for holding and storing images displayed on the pixels. When the
図1に示される表示装置においては、画像データが駆動回路16に供給されると、表示モードに設定されて共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)にある共通電極電圧が印加され、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に信号電圧が印加されて画像が表示される。その後、表示モードから画像保持モードに移行されると制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)に電圧が印加されて表示された画像が保持される。
In the display device shown in FIG. 1, when image data is supplied to the
図1に示される表示装置においては、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)は、夫々絶縁膜11で被覆され、また、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)及び共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)もまた夫々絶縁膜10によって被覆されている。この絶縁膜10、11は、電気泳動粒子2の各電極7,9への吸着能を調整するために設けられることが好ましいが、必ずしも絶縁膜10、11が設けられなくとも良い。絶縁膜10が設けられる場合には、この絶縁膜10は、画素空間を透視する為に透明であることが必要とされる。
In the display device shown in FIG. 1, each of the pixel electrodes 7 (7i, j, 7i, j + 1, 7i + 1, j, 7i + 1, j + 1,...) Is an
基板5上には、活性素子層13が設けられ、この活性素子層13上に画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)及び絶縁層11が設けられている。図2に示されるように、複数の信号配線14j,14j+1,14j+2,・・・・・が互いに平行に列方向に延出され、また、複数のゲート配線15i-1,15i,15i+1,・・・・・が信号配線14j,14j+1,14j+2,・・・・・と直交する行方向に互いに平行に延出されるように活性素子層13に形成されている。図3及び図4に示すように、この信号配線14j-1,14j,14j+1,・・・・・及びゲート配線15i-1,15i,15i+1,・・・・・は、互いに絶縁され、その交点には、スイッチング素子として選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・が配置されている。尚、選択トランジスタは、図を簡略化するために図1及び図2では省略されていることに注意されたい。
An
複数の信号配線14j,14j+1,・・・・・は、第1の基板5上において、互いに隣接する画素電極7j-1,7j,7j+1,・・・・・の間の領域上を列方向に延出されている。また、ゲート配線15i,15i+1,・・・・・は、マトリクスの行方向に配列された複数の画素Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・に対応して行方向に互いに平行に延出されている。
The plurality of signal wirings 14j, 14j + 1,... Are arranged on the
図4は、ある選択トランジスタTi,j及びその配線の構造が示されている。図4に示される選択トランジスタTi,jは、逆スタガ構造の薄膜トランジスタを構成している。即ち、図3に示されるようにゲート配線15i,15i+1,・・・・・に接続されたゲート電極21が第1の基板5上に形成され、このゲート電極21及び第1の基板5がゲート絶縁膜24によって被覆されている。ゲート電極21に対向するようにゲート絶縁膜24上の領域には、半導体層25が形成され、この半導体層25のソース及びドレイン領域上には、互いに所定間隔離間して夫々ソース電極22及びドレイン電極23が設けられている。これらソース電極22及びドレイン電極23が互いに反対方向に延出され、ソース電極22が信号電極14jに接続され、ドレイン電極23が画素電極Ti,jに接続されている。ソース電極22及びドレイン電極23並びにゲート絶縁膜24は、絶縁性の樹脂層26によって被覆され、この
樹脂層26上には、画素電極7i,jが形成されている。画素電極7i,jは、樹脂層26に設けたコンタクトホール28を介してドレイン電極23に接続されている。そして、画素電極7i,j上には、第1の誘電体層としての絶縁層11が形成されている。
FIG. 4 shows a structure of a selection transistor Ti, j and its wiring. The selection transistor Ti, j shown in FIG. 4 constitutes a thin film transistor having an inverted stagger structure. 3, the gate electrode 21 connected to the
第1の誘電体層11としての絶縁層は、既に説明したようように、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)への電気泳動粒子2の不可逆な吸着を防止するため設けられ、又、第1の誘電体層としての絶縁層11は、電気泳動粒子2に対する対比色を担うために配置されている。この第1の誘電体層としての絶縁層11は、例えば、硫酸バリウム(BaSO4)微粉末をフッ素樹脂に混入したものをスピンコートによって厚さ約0.5μmとなるように形成すれば良い。
As described above, the insulating layer as the
図4には、ある1つのトランジスタTi,jのみを示し、他のトランジスタTi,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・は、省略されている。図5に示すトランジスタマトリクスアレイ27の等価回路から明らかなように、活性素子層13を構成している複数の選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・の夫々のゲート電極21は、対応するゲート配線15i,15i+1,・・・・・に接続され、それぞれのソース電極22は、対応する信号配線14j,14j+1,・・・・・に接続され、それぞれのドレイン電極23は、対応する画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に接続されている。
FIG. 4 shows only one transistor Ti, j, and other transistors Ti, j + 1, Ti + 1, j, Ti + 1, j + 1,... Are omitted. . As is clear from the equivalent circuit of the transistor matrix array 27 shown in FIG. 5, a plurality of selection transistors Ti, j, Ti, j + 1, Ti + 1, j, Ti + 1, constituting the
図5には、絶縁性液体を画素空間毎にキャパシタCi,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・とみなしているトランジスタマトリクスアレイ27の等価回路が示されている。即ち、キャパシタCi,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・は、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)及び共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)との間の絶縁性液体4及び第1及び第2の誘電体としての絶縁層10,11のキャパシタに相当している。図5から明らかなように、各選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・のドレイン電極23は、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)を介してキャパシタCi,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・に接続されている。即ち、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)は、複数の画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)をキャパシタCi,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・の一方の電極とし、この一方の電極に対向するキャパシタの他方の電極として機能するように複数の画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に対向して配置されている。そして、一方の電極及び他方の電極の間にそれぞれ複数のキャパシタCi,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・が形成されている。
FIG. 5 shows a transistor matrix array in which an insulating liquid is regarded as capacitors Ci, j, Ci, j + 1, Ci + 1, j, Ci + 1, j + 1,... For each pixel space. 27 equivalent circuits are shown. That is, the capacitors Ci, j, Ci, j + 1, Ci + 1, j, Ci + 1, j + 1,... Are connected to the pixel electrodes 7 (7i, j, 7i, j + 1,7i +). 1, j, 7i + 1, j + 1,...) And the common electrode 9 (9j-1, 9j,...) And the first and second liquids. This corresponds to the capacitor of the insulating
信号配線14j-1,14j,14j+1,・・・・・及びゲート配線15i-1,15i,15i+1,・・・・・が夫々駆動回路16のコラムドライバ16a及びロウドライバ16bに接続され、このコラムドライバ16a及びロウドライバ16bは、駆動回路16の共通電源回路部16cに接続されている。従って、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)は、選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・及び信号配線14j-1,14j,14j+1,・・・・・を介して駆動回路16のコラムドライバ16aに接続され、選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・のゲート電極21がゲート配線15i-1,15i,15i+1,・・・・・を介して駆動回路16のロウドライバ16bに接続されている。
The
制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)は、図5に示す回路を制御する共通駆動回路16cに接続されている。また、共通駆動回路16cは、更に、コラムドライバ16a及びロウドライバ16bへのデータの転送及び各ドライバのON/OFFタイミングも制御している。
The control electrode 8 (8j-1, 8j, 8j + 1,...) And the common electrode 9 (9j-1, 9j,...) Are common drive circuits that control the circuit shown in FIG. 16c. The common drive circuit 16c further controls data transfer to the column driver 16a and
既に説明したように、この複数の共通配線9(9j-1,9j,・・・・・)は、互いに隣接する画素Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・の間をマトリクスの列方向に延出され、また、制御配線8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)は、互いに隣接する共通電極9(9j-1,9j,9j+1,・・・・・)の間に配置されて複数の共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に平行に夫々延出されている。この共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)及び制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)上に絶縁性液体に接する第2の誘電体層としての絶縁層10が形成される。例えば、この第2の誘電体層として透明な酸化インジウム(In2O3)膜が厚さ約0.1μmを有するように蒸着されて第2の誘電体層として絶縁層10が形成される。
As already described, the plurality of common wirings 9 (9j-1, 9j,...) Are adjacent to the adjacent pixels Qi, j, Qi, j + 1, Qi + 1, j, Qi + 1. , j + 1,... extend in the column direction of the matrix, and the control wirings 8 (8j-1, 8j, 8j + 1,...) are adjacent to each other. Arranged between the electrodes 9 (9j-1, 9j, 9j + 1,...) And extended in parallel to the plurality of common electrodes 9 (9j-1, 9j,...). ing. On the common electrode 9 (9j-1, 9j,...) And the control electrode 8 (8j-1, 8j, 8j + 1,...), A second dielectric in contact with the insulating liquid. An insulating
駆動回路16の共通駆動回路16cには、外部から画像データが与えられ、共通駆動回路16cは、画像データに含まれるフレーム信号に従って、ロウドライバ16bから行選択信号を発生させ、コラムドライバ16aから画素選択信号を発生させている。また、共通駆動回路16cは、フレーム信号毎に、画像保持期間の間、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)及び共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)にフレームを保持する制御信号及び保持電圧信号を与えている。
Image data is externally supplied to the common drive circuit 16c of the
上述したように、図5に示される等価回路におけるキャパシタCi,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・は、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)及び共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)との間の絶縁性液体の容量並びに第1及び第2の誘電体としての絶縁層10,11の容量に相当する。第2の誘電体層としての絶縁層11は、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)への電気泳動粒子2の不可逆な吸着を防止するために設けられる層である。
As described above, the capacitors Ci, j, Ci, j + 1, Ci + 1, j, Ci + 1, j + 1,... In the equivalent circuit shown in FIG. , j, 7i, j + 1, 7i + 1, j, 7i + 1, j + 1, ...) and the common electrode 9 (9j-1, 9j, ...) This corresponds to the capacity of the insulating liquid and the capacity of the insulating
図1〜図5に示す電気泳動表示装置においては、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)、制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)及び共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)には、所定のタイミングで電圧が駆動回路16から電圧が印加され、その結果、電気泳動粒子2の移動が制御される。即ち、電界の向きに応じて、絶縁性液体1中の電気泳動粒子2は、適切な電極に移動される。
In the electrophoretic display device shown in FIGS. 1 to 5, the pixel electrode 7 (7i, j, 7i, j + 1,7i + 1, j, 7i + 1, j + 1,...), Control A voltage is applied to the electrode 8 (8j-1, 8j, 8j + 1,...) And the common electrode 9 (9j-1, 9j,...) From the
この電圧制御によって、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に電気泳動粒子2が移動される場合には、電気泳動粒子2が透明な第1の基板5、透明な制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)及び透明な絶縁膜10を介して画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)上に集められた電気泳動粒子2が観察され、画素が着色されて表示される。また、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に向けて電気泳動粒子2が移動される場合には、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)下の画素空間に電気泳動粒子2が集積されて透明な第1の基板5、透明な制御電極8(8j-1,8j,8j+1,・・・・・)及び透明な絶縁膜10を介して絶縁膜11が透明であれば、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)が観察される。従って、絶縁膜11が光反射性の白色或いは画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)が光反射性の白であれば、白が表示される。画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)絶縁膜11が透明であれば、基板5の表面色、例えば、光反射性の白が観察される。
When the
尚、隔壁4を形成する材料としての有機あるいは無機材料の絶縁材料は、ほとんどの場合透明である。従って、電気泳動粒子2を画素電極7に均一に分布させて黒を表示させる場合にあっても、透明な隔壁4が視認されてしまい、コントラストを低下させる虞がある。また、着色された隔壁を用いることは、隔壁から顔料・染料が溶出するなど、技術的に問題がある。そこで、画素電極7の周辺の領域に相当する隔壁4の上部に設けた共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)は、光遮蔽材料で形成することが好ましい。一般的な金属を用いれば、薄膜でも十分な光遮蔽能を共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に与えることができる。
In addition, the organic or inorganic insulating material as a material for forming the
このようにして、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)の電圧を共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)の電圧より高く、或いは、低く印加することで、電気泳動粒子2を画素電極7或いは共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)側に移動して所望の情報を表示することができる。即ち、複数の画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)内の特定の画素電極Qp,qの電圧を共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)の電圧より高くあるいは低く印加して、電気泳動粒子2を特定の画素電極Qp,q側あるいは共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)側に移動して所望の情報を表示することができる。
In this way, the voltage of the pixel electrode 7 (7i, j, 7i, j + 1, 7i + 1, j, 7i + 1, j + 1,...) Is applied to the common electrode 9 (9j-1, By applying a voltage higher or lower than the
情報保持時には、制御電極8に所定の電圧が印加され、画素電極7に近い領域、或いは共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に近い領域の電気泳動粒子2は、その領域に保持され、各画素の色がそのままに保持されて所望のメモリ機能を実現することができる。即ち、情報保持時には、特定の画素電極Qp,qに対応する選択トランジスタTp,qがオフにし、制御電極に所定の電圧が印加される。即ち、すべての行のゲート配線15i,15i+1,・・・・の画素が書き換えを終了した後に、すべての制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に表示保持電圧が印加されて、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に近い領域あるいは共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に近い領域に移動した電気泳動粒子2は、その領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。従って、選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・を常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。従って、簡単な構造で表示情報を保持することができる。具体的には、一つの画素が基板間隔30μmで、画素の一辺が127μmの時には、制御電極8に+40V印加すると、画素電極7、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に近い領域の電気泳動粒子はその領域に保持される。
At the time of holding information, a predetermined voltage is applied to the
次に、図2及び図5を参照して、表示装置の動作についてより詳細に説明する。ここで、選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・は、nチャネルの薄膜トランジスタであるとする。画像表示モードにおける書き換え動作は、図5の紙面の上から下へ、第i行のゲート配線15iに沿った第i行の複数画素Qi,j+1,Qi,j,Qi,j+1,・・・・・、第(i+1)行のゲート配線15i+1に沿った第(i+1)行の複数画素Qi+1,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・、・・・・・の順番で書き換えられるものとする。
Next, the operation of the display device will be described in more detail with reference to FIGS. Here, the selection transistors Ti, j + 1, Ti, j, Ti, j + 1,... Are n-channel thin film transistors. The rewrite operation in the image display mode is performed from the top to the bottom of the paper in FIG. 5 with a plurality of pixels Qi, j + 1, Qi, j, Qi, j + 1, i-th rows along the i-
(a)始めに、書き換え動作として、駆動回路16から、共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に電圧0Vが印加され、また、全ての制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に中間電圧5Vが印加される。
(A) First, as a rewriting operation, a
(b)次に、図5に示したロウドライバ16bから第i行ゲート配線15iに電圧50Vが印加される。従って、この第iの行ゲート配線15iに沿った第i行の夫々の選択トランジスタTi,j-1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・がオン状態にされる。そして、コラムドライバ16aから所望の画像データに従って、信号配線14j−1,14j,14j+1,・・・・・に、夫々電圧+10V或いは電圧−10Vが印加される。従って、画素電極7(7i,j-1,7i,j,7i,j+1,・・・・・)は、表示すべき色に応じて電圧+10V或いは電圧−10Vに維持される。その結果、表示モードにおいて、ある画素のi行にライン像が表示される。
(B) Next, a voltage of 50 V is applied from the
(c)その後、ロウドライバ16bから、第i行のゲート配線15iに電圧0Vが印加される。従って、第i行ゲート配線15iに沿った夫々の選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・がオフ状態にされる。同時に、第(i+1)行のゲート配線15i+1に電圧50Vが印加され、ゲート配線15i+1に沿った夫々の選択トランジスタTi+1,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・がオン状態にされる。同一のタイミングで、所望の情報に従って、コラムドライバ16aから信号配線14j−1,14j,14j+1,・・・・・に、それぞれ電圧+10V或いは電圧−10Vが印加される。従って、画素電極7(7i+1,j-1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)は、表示すべき色に応じて電圧+10V或いは電圧−10Vに維持される。従って、画素電極7(7i+1,j-1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)は、表示すべき色に応じて電圧+10V或いは電圧−10Vに維持される。その結果、表示モードにおいて、ある画素の(i+1)行にライン像が表示される。
(C) Thereafter, a voltage of 0 V is applied from the
(d)以上の動作が最後の、即ち、第n行のゲート配線15n(n行あるとする。)に沿った行まで繰り返される。即ち、全画面に関して情報の書き換え動作が終了されると、ロウドライバ16bから、最後のゲート配線15nに電圧0Vが印加され、すべての選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・,Ti+1,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・,Tn,j+1,Tn,j,Tn,j+1,・・・・・がオフ状態にされ、表示モードから画像保持モードに切り替えられる。画像保持モードにおいては、選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・,Ti+1,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・,Tn,j+1,Tn,j,Tn,j+1,・・・・・がオフ状態に維持されたまま、コラムドライバ16aは、すべての制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に表示保持電圧40Vを印加する。従って、制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に保持電圧40Vが印加され、全画面の画素がそのままに維持され、画像が保存される。画像保持モードにおいては、保持電圧40Vが制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に印加されたままに保持され、電圧が制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に印加されている限り、画像が保存される。
(D) The above operation is repeated up to the last row, that is, the row along the n-th gate wiring 15n (assuming there are n rows). That is, when the information rewriting operation is completed for the entire screen, the
図6は、図5に示した電気泳動表示装置の表示書き換え動作を説明するタイミングチャート図である。図6では、ゲート配線15iがオンの時、信号配線14jに+10Vを、信号配線14j+1に−10Vを印加し、ゲート配線15i+1がオンの時に、信号配線14jに−10Vを、信号配線14j+1に+10Vを印加する例を示している。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the display rewriting operation of the electrophoretic display device shown in FIG. In FIG. 6, when the
上述した画像表示モードにおける画像の表示プロセスにおいて、電気泳動粒子2が正極性に帯電しているときの電気泳動粒子2の移動について説明する。
In the image display process in the image display mode described above, the movement of the
(1)画像表示モードにおいて、図6(b)に示すようにあるゲート配線15iに電圧50Vが印加されると、このゲート配線15iの行に対応する選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・がオンされる。ここで、図6(d)及び(e)に示されるように表示すべき画像に応じて、信号配線14j−1,14j,14j+1,・・・・・のいずれかに電圧+10Vが印加され、他の信号配線14j−1,14j,14j+1,・・・・・に電圧−10Vが印加されると、この交点の選択トランジスタTi,j+1,Ti,j,Ti,j+1,・・・・・のドレイン電極23に接続されている画素電極7(7i,j,7i,j+1・・・・・)に略+10V及び−10Vの電圧が画像に応じて印加される。従って、電圧+10Vが印加された画素電極7(7i,j,7i,j+1・・・・・)に対応する画素の電気泳動粒子2は、第2の基板6に形成されている共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)側に移動される。その結果、電気泳動粒子2は、殆ど視認されず、第2の基板6等を介して第1の基板5の色、例えば、白が画素の色として観察される。また、電圧−10Vが印加された画素電極7(7i,j,7i,j+1・・・・・)に対応する画素の電気泳動粒子2は、画素電極7(7i,j,7i,j+1・・・・・)側に移動される。その結果、電気泳動粒子2が視認されず、第2の基板6等を介して電気泳動粒子2の色、例えば、黒が画素の色として観察される。画面上のある行の画素には、電気泳動粒子2の移動に応じて白黒の画素が表示され、表示すべき画像のあるライン像が形成される。
(1) In the image display mode, when a
(2)同様に、図6(c)に示すように次のゲート配線15i+1に電圧50Vが印加されると、この行に対応する選択トランジスタTi+1,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・がオンされる。ここで、図6(d)及び(e)に示されるように表示すべき画像に応じて、信号配線14j−1,14j,14j+1,・・・・・のいずれかに電圧+10Vが印加され、他の信号配線14j−1,14j,14j+1,・・・・・に電圧−10Vが印加されると、この交点の選択トランジスタTi+1,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・のドレイン電極23に接続されている画素電極7(7i+1,j,7i+1,j+1・・・・・)に略+10V及び−10Vの電圧が画像に応じて印加される。従って、電圧+10Vが印加された画素電極7(7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に対応する画素の電気泳動粒子2は、第2の基板6に形成されている共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)側に移動される。その結果、電気泳動粒子2は、殆ど視認されず、第2の基板6等を介して第1の基板5の色、例えば、白が画素の色として観察される。また、電圧−10Vが印加された画素電極7(7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に対応する画素の電気泳動粒子2は、画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)側に移動される。その結果、電気泳動粒子2が視認されず、第2の基板6等を介して電気泳動粒子2の色、例えば、黒が画素の色として観察される。画面上のある行の画素には、電気泳動粒子2の移動に応じて白黒の画素が表示され、表示すべき画像の次のライン像が形成される。
(2) Similarly, when the
(3)そして、すべての行のゲート配線15i−1,15i,15i+1,・・・・・15nの画素の書き換えが終了された後、画像保持モードにおいて、図6(a)に示すように、すべての制御配線8j-1,8j,8j+1,・・・・・に表示保持電圧40Vが印加されると、第1の基板5の画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に近い領域或いは第2の基板6の共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に近い領域に移動した電気泳動粒子2は、その領域にそのままに保持される。
(3) Then, after rewriting of the pixels of the
画像表示モードの後においては、書き換えが終了したゲート配線15i−1,15i,15i+1,・・・・・の夫々の行に対応した画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)の電圧は、夫々の選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・のドレイン電極23に接続される分散液の抵抗と容量Ci,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・で決まる時定数で減衰する。このため、この時定数で決まる時間以上所望の情報を表示するには、画像表示モードに復帰させて一定期間で書換動作を繰り返す必要がある。第1の実施の形態に係る表示装置によれば、全画面の情報の書き換え後、全ての制御電極8j-1,8j,8j+1,・・・・・に表示保持電圧として40Vを印加して表示モードから画像保持モードに移行されることから、選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・を駆動することなく、長時間所望の情報を表示することができる。
After the image display mode, the pixel electrodes 7 (7i, j, 7i, j + 1,7i +) corresponding to the respective rows of the
この様に、本発明の第1の実施形態に係る表示装置によれば、簡単なセル構造で、長時間、所望のメモリ機能を実現する電気泳動表示装置を提供することができる。更に、本発明の表示装置によれば、選択トランジスタTi,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・の駆動で表示色を変化させることができるので、高速で情報を書き換えることができる。 As described above, the display device according to the first embodiment of the present invention can provide an electrophoretic display device that realizes a desired memory function for a long time with a simple cell structure. Further, according to the display device of the present invention, the display color is changed by driving the selection transistors Ti, j, Ti, j + 1, Ti + 1, j, Ti + 1, j + 1,. It is possible to rewrite information at high speed.
(第2の実施形態)
次に、図7、図8及び図9を参照して、この発明の第2の実施形態に係る表示装置について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG.
図7及び図8に示すように、1つの制御電極8に代えて2つの制御電極8が画素空間内に設けられている。1つの制御電極8が画素空間に設けられる場合に比べて2つの制御電極8が画素空間に設けられる場合には、画像の保持時における制御電極8に印加する電圧を低下させることができると共に、画像の書き換え時に応答性の向上をはかることが出来る。
As shown in FIGS. 7 and 8, two
図7に示されるように2つの制御電極8が画素空間内に設けられる画素構造は、図9(a)に示されるように制御電極8及び画素電極7の間の距離dが画素の幅Wの1/2(W/2)よりも小さい場合の画素構造(d/W<0.5)に適用され、このような画素構造において、互いに近接する制御電極8及び共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)の間の距離Sが略等しくなるように2つの制御電極8が配置されている。
As shown in FIG. 7, the pixel structure in which the two
図1に示されるように1つの制御電極8が画素空間内に設けられ画素構造は、図9(b)或いは9(c)に示されるように制御電極8及び画素電極7の間の距離dが画素の幅Wの1/2(W/2)に等しいか或いは大きい場合の画素構造(d/W=0.5、或いは、d/W>0.5)に適用される。このような画素構造では、画素の中央に制御電極8が設けられていることから、図9(b)或いは図9(c)に示すように制御電極8と共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)との間隔よりも、制御電極8及び画素電極7間の距離dの方が大きくなり、その結果、画像保持に影響する電界は制御電極8および画素電極7の間の距離dで決定される。制御電極8を2本にしても、この距離dを小さくすることは出来ないので、制御電極8及び画素電極7の間の距離dが画素の幅Wの1/2(W/2)に等しいか或いは大きい場合の画素構造(d/W=0.5、或いは、d/W>0.5)では、制御電極8は1本で良い。
As shown in FIG. 1, one
画素空間内に2つの制御電極8を設けずに、幅の広い1つの制御電極8を設けて、制御電極8と共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)との間隔を狭めると制御電圧を下げることが出来るが、情報の書き換え時に、特に、黒表示時に、表示特性が劣化してしまう問題が生ずる。図10(a)に示すように、情報の書き換え時に、制御電極8には、白表示時に電気泳動粒子が付着しないように、画素電極7の電位と同じ、もしくはそれ以上電圧を印加する必要がある。しかし、制御電極8に画素電極7の電位よりも高くすると、図10(b)に示すように黒を表示する時に電気泳動粒子が画素電極7の中央にまで広がりにくくなる。
Instead of providing two
尚、1つの制御電極8を備える画素構造では、図10(a)に示すように共通電極9に電気泳動粒子2が捕獲されている際には、制御電極8と画素電極7との間の電位差よりも制御電極8と共通電極9との間の電位差が大きくなるよう制御電極8に与える電圧が設定される好ましいとされる。一例として、共通電極9に電圧0Vが与えられ、制御電極8及び画素電極7に電圧15V及び電圧10Vが与えられる。この例では、制御電極8及び共通電極9間の電位差が15Vであり、制御電極8画素電極7との間の電位差5Vよりも大きく設定される好ましいとされる。しかし、共通電極9に電圧0Vが与えられ、制御電極8及び画素電極7に電圧5V及び電圧10Vが与えられ、制御電極8及び共通電極9間の電位差が5Vであり、制御電極8画素電極7との間の電位差が5Vである場合には、制御電極7上に電気泳動粒子が僅かに引き寄せられる場合があることが判明している。
In the pixel structure including one
また、図10(b)に示すように画素電極7に電気泳動粒子2が捕獲されている際には、制御電極8と共通電極9との間の電位差よりも制御電極8と画素電極7との間の電位差が大きくなるように制御電極8に与える電圧が設定されることが好ましいとされる。一例として、画素電極7に電気泳動粒子2が捕獲されている際には、制御電極8に電圧5Vが与えられ、共通電極9に電圧0Vが与えられ、画素電極7に電圧−10Vが与えられる場合には、制御電極8と共通電極9の間との間の電位差が5Vであり、この電位差5Vよりも制御電極8と画素電極7との間の電位差15Vが大きくなり、電気泳動粒子2が画素電極7上に均一に分布されることが確認されている。しかし、制御電極8に電圧15Vが与えられ、共通電極9に電圧0Vが与えられ、画素電極7に電圧−10Vが与えられる場合には、制御電極8と画素電極7との間の電位差が25Vと大きくなり、制御電極8と画素電極7との間で電界集が過度に大きくなり、電気泳動粒子2が画素電極7上に不均一に分布されることが確認されている。ここで、電気泳動粒子2が画素電極7上で不均一となるとは、画素電極7上に分布した電気泳動粒子2の色が見えるべき画素電極7上の領域で画素電極7或いは画素電極7上の表示色が見え、表示色が画素電極7上の中心領域が混色することを意味している。
10B, when the
1つの制御電極8を備える画素構造では、画像保持モードにおいて、制御電極8には、単一の電圧が印加されるため、上述したように表示色に応じて制御電極8に印加される電圧を調整することができない。従って、1つの制御電極7を備える画素構造では、制御電極8と画素電極7との間の電位差が制御電極8と共通電極9との間の電位差に略等しくなるよう制御電極8に与える電圧が設定される好ましいとされる。
In the pixel structure including one
また、制御電極8の電圧を下げるには、1つの制御電極8に代えて図10(c)に示すように2つの制御電極8を設けることが有効である。図10(c)に示すように2つの制御電極8を設けることで、制御電極8を共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)に近づけることが出来、その結果、電圧を下げることが出来る。また、情報の書き換え時には、画素中央における電界の基板法線方向成分を弱く出来るので、電気泳動粒子2を画素電極7の中央にまで移動させることが出来る。また、白表示には、制御電極8には、電気泳動粒子2を反発する電位が印加されているので、制御電極8が無い場合と比較して電気泳動粒子2が共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)へ移動する時間が短くなる。
In order to lower the voltage of the
第2の実施形態においても各部の部材は第1の実施形態と同様の材料にて形成することができる。 Also in the second embodiment, the members of each part can be formed of the same material as in the first embodiment.
本発明の第2の実施形態に係る表示装置によれば、複数の画素電極7(7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)内の特定の画素電極Qp,qの電圧を共通電極9(9j-1,9j,・・・・・)の電圧より高く、或いは、低く印加して、電気泳動粒子2を特定の画素電極Qp,q側、或いは、共通電極側に移動して所望の情報を表示する。そして、情報保持時に特定の画素電極Qp,qに対応する選択トランジスタTp,qをオフにし、制御電極8に所定の電圧を印加する。即ち、すべての行のゲート配線の画素書換終了後、すべての制御電極8に表示保持電圧を印加することで、画素電極7i,j,7i,j+1,7i+1,j,7i+1,j+1,・・・・・)に近い領域あるいは共通配線9j-1,9j,・・・・・に近い領域に移動した電気泳動粒子2はその領域に保持され、所望のメモリ機能を実現できる。
According to the display device according to the second embodiment of the present invention, a plurality of pixel electrodes 7 (7i, j, 7i, j + 1, 7i + 1, j, 7i + 1, j + 1,... The voltage of the specific pixel electrode Qp, q in () is applied higher or lower than the voltage of the common electrode 9 (9j-1, 9j,...), And the
このため、選択トランジスタを常時駆動し、表示した情報を再書き込みする必要がなくなる。従って、簡単な構造で表示情報を保持できる表示装置を提供することができる。 This eliminates the need to constantly drive the selection transistor and rewrite the displayed information. Therefore, a display device that can hold display information with a simple structure can be provided.
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は第1及び第2の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。例えば、制御電極を複数に分割する実施の形態として、第2の形態において2つに分割したが、3つまたはそれ以上に分割しても構わない。3つ以上に分割するほうが、より電界分布を情報の保持状態、書換状態に適した分布にすることが出来る。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first and second embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. For example, as an embodiment in which the control electrode is divided into a plurality of parts, the control electrode is divided into two in the second form, but may be divided into three or more. Dividing into three or more can make the electric field distribution more suitable for the information holding state and the rewriting state. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1...絶縁性液体
2...電気泳動粒子
3...分散液
4...隔壁
5...第1の基板
6...第2の基板
7,7i,j,7i,j...画素電極
8,8j...制御配線
9,9j-1,9j,・・・・・ 共通配線
10...第1の誘電体層
11...第2の誘電体層
Qi,j...画素
13...活性素子層
14j−1、14j、14j+1...信号配線
15i−1、15i、15i+1、15n...ゲート配線
16...駆動回路
16a...コラムドライバ
16b...ロウドライバ
16c...共通駆動回路
21...ゲート電極
22...ソース電極
23...ドレイン電極
24...ゲート絶縁膜
25...半導体膜
26...樹脂層
27...トランジスタマトリクスアレイ
Ci,j,Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+1,j+1,・・・・・キャパシタ
Ti,j,Ti,j+1,Ti+1,j,Ti+1,j+1,・・・・・選択トランジスタ
Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Qi+1,j+1,・・・・・画素
1. . . Insulating liquid . . 2. Electrophoretic particles . .
Claims (9)
第1色に着色されている電気泳動粒子が分散され、前記画素空間に格納されている分散液と、
各々が前記画素空間に対向して配置され、互いに電気的に分離されている複数の画素電極と、
前記列に沿う前記画素電極列に前記分散液を介して対向され、夫々が対応する前記列に沿って延出される複数列の共通電極と、
前記列或いは前記行に沿う前記画素電極列或いは画素電極行に前記分散液を介して対向し、夫々が対応する前記列或いは行に沿って延出され、前記共通電極とは、電気的に分離されている複数列或いは複数行の制御電極と、
表示モードにおいて、表示すべき画像に応じて第1電圧或いは第2電圧を前記画素電極の夫々に印加し、前記共通電極に前記第1及び第2電圧間の第3電圧を印加し、前記画素空間毎に前記画素電極及び前記共通電極の一方に向けて前記電気泳動粒子を集積させて前記第1色及びこの第1色とは異なる第2色の一方を表示させる表示電圧発生部と、及び
画像保持モードにおいて、制御電圧を前記制御電極に印加して前記表示モードにおける前記電気泳動粒子の集積を保持させる制御電圧発生部と、
を具備することを特徴と表示装置。 A partition structure that defines pixel spaces arranged in rows and columns, each of which is finely partitioned;
A dispersion liquid in which electrophoretic particles colored in a first color are dispersed and stored in the pixel space;
A plurality of pixel electrodes, each facing the pixel space and electrically isolated from each other;
A plurality of common electrodes that are opposed to the pixel electrode columns along the columns through the dispersion liquid, each extending along the corresponding column;
The pixel electrode column or the pixel electrode row along the column or the row is opposed to the pixel electrode column or the pixel electrode row through the dispersion liquid, and each extends along the corresponding column or row, and is electrically separated from the common electrode. A plurality of columns or rows of control electrodes,
In the display mode, a first voltage or a second voltage is applied to each of the pixel electrodes according to an image to be displayed, a third voltage between the first and second voltages is applied to the common electrode, and the pixel A display voltage generation unit configured to display the first color and the second color different from the first color by accumulating the electrophoretic particles toward one of the pixel electrode and the common electrode for each space; and In the image holding mode, a control voltage generator that applies a control voltage to the control electrode to hold the accumulation of the electrophoretic particles in the display mode;
And a display device.
互いに略平行に延出される複数のゲート配線であって、前記表示モードにおいて、前記表示電圧発生部からスイッチング信号を前記スイッチング素子に与えてこの前記スイッチング素子をオンさせるゲート配線と、
を具備することを特徴とする請求項2の表示装置。 A plurality of signal lines extending substantially in parallel with the control electrode, the signal lines connecting the display voltage generating unit to the pixel electrode through the switching element, and extending substantially in parallel with each other; A plurality of gate wirings, and in the display mode, a gate wiring for applying a switching signal from the display voltage generation unit to the switching elements to turn on the switching elements;
The display device according to claim 2, further comprising:
第1色に着色されている電気泳動粒子が分散され、前記画素空間に格納されている分散液と、
各々が前記画素空間に対向して配置され、互いに電気的に分離されている複数の画素電極と、
前記列に沿う前記画素電極列に前記分散液を介して対向され、夫々が対応する前記列に沿って延出される複数列の共通電極と、
夫々が対応する前記列或いは行に沿って延出され、前記共通電極とは、電気的に分離されている複数列或いは複数行の第1及び第2の制御電極であって、この第1及び第2の制御電極は、前記各画素空間内に向けて配置され、前記列或いは前記行に沿う前記画素電極列或いは画素電極行に前記分散液を介して対向される第1及び第2の制御電極と、
表示モードにおいて、表示すべき画像に応じて第1電圧或いは第2電圧を前記画素電極の夫々に印加し、前記共通電極に前記第1及び第2電圧間の第3電圧を印加し、前記画素空間毎に前記画素電極及び前記共通電極の一方に向けて前記電気泳動粒子を集積させて前記第1色及びこの第1色とは異なる第2色の一方を表示させる表示電圧発生部と、及び
画像保持モードにおいて、制御電圧を前記第1及び第2の制御電極に印加して前記表示モードにおける前記電気泳動粒子の集積を保持させる制御電圧発生部と、
を具備することを特徴と表示装置。 A partition structure that defines pixel spaces arranged in rows and columns, each of which is finely partitioned;
A dispersion liquid in which electrophoretic particles colored in a first color are dispersed and stored in the pixel space;
A plurality of pixel electrodes, each facing the pixel space and electrically isolated from each other;
A plurality of common electrodes that are opposed to the pixel electrode columns along the columns through the dispersion liquid, each extending along the corresponding column;
The common electrodes are a plurality of columns or rows of first and second control electrodes, each extending along the corresponding column or row, wherein the first and second control electrodes are electrically separated. A second control electrode is disposed in each pixel space, and is opposed to the pixel electrode column or pixel electrode row along the column or row via the dispersion liquid. Electrodes,
In the display mode, a first voltage or a second voltage is applied to each of the pixel electrodes according to an image to be displayed, a third voltage between the first and second voltages is applied to the common electrode, and the pixel A display voltage generation unit configured to display the first color and the second color different from the first color by accumulating the electrophoretic particles toward one of the pixel electrode and the common electrode for each space; and In the image holding mode, a control voltage generating unit that applies a control voltage to the first and second control electrodes to hold the accumulation of the electrophoretic particles in the display mode;
And a display device.
互いに略平行に延出される複数のゲート配線であって、前記表示モードにおいて、前記表示電圧発生部からスイッチング信号を前記スイッチング素子に与えてこの前記スイッチング素子をオンさせるゲート配線と、
を具備することを特徴とする請求項6の表示装置。 A plurality of signal lines extending substantially in parallel with each other along the first and second control electrodes, the signal lines connecting the display voltage generating unit to the pixel electrodes through the switching elements, and A plurality of gate wirings extending substantially in parallel, wherein in the display mode, a gate wiring for applying a switching signal from the display voltage generation unit to the switching element to turn on the switching element;
The display device according to claim 6, further comprising:
第1色に着色されている電気泳動粒子が分散され、前記画素空間に格納されている分散液と、
各々が前記画素空間に対向して配置され、互いに電気的に分離されている複数の画素電極と、
前記列に沿う前記画素電極列に前記分散液を介して対向され、夫々が対応する前記列に沿って延出される複数列の共通電極と、
前記列或いは前記行に沿う前記画素電極列或いは画素電極行に前記分散液を介して対向し、夫々が対応する前記列或いは行に沿って延出され、前記共通電極とは、電気的に分離されている複数列或いは複数行の制御電極と、
を具備する表示装置を駆動する方法において、
表示モードにおいて、表示すべき画像に応じて第1電圧或いは第2電圧を前記画素電極の夫々に印加し、前記共通電極に前記第1及び第2電圧間の第3電圧を印加し、前記画素空間毎に前記画素電極及び前記共通電極の一方に向けて前記電気泳動粒子を集積させて前記第1色及びこの第1色とは異なる第2色の一方を表示させ、及び
画像保持モードにおいて、制御電圧を前記制御電極に印加して前記表示モードにおける前記電気泳動粒子の集積を保持させる
ことを特徴と表示装置を駆動する方法。 A partition structure that defines pixel spaces arranged in rows and columns, each of which is finely partitioned;
A dispersion liquid in which electrophoretic particles colored in a first color are dispersed and stored in the pixel space;
A plurality of pixel electrodes, each facing the pixel space and electrically isolated from each other;
A plurality of common electrodes that are opposed to the pixel electrode columns along the columns through the dispersion liquid, each extending along the corresponding column;
The pixel electrode column or the pixel electrode row along the column or the row is opposed to the pixel electrode column or the pixel electrode row through the dispersion liquid, and each extends along the corresponding column or row, and is electrically separated from the common electrode. A plurality of columns or rows of control electrodes,
In a method for driving a display device comprising:
In the display mode, a first voltage or a second voltage is applied to each of the pixel electrodes according to an image to be displayed, a third voltage between the first and second voltages is applied to the common electrode, and the pixel In each image, the electrophoretic particles are accumulated toward one of the pixel electrode and the common electrode to display one of the first color and a second color different from the first color, and in an image holding mode, Applying a control voltage to the control electrode to hold the accumulation of the electrophoretic particles in the display mode. A method for driving a display device.
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