KR20110027601A - 전기 영동 표시 장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

대전 미립자의 응집에 의해서 발생하는 전기 영동 표시 소자의 표시를 개선하기 위해서, 본 발명의 한 형태에 있어서, 전기 영동 표시 장치의 구동방법은 공통전압을 기준으로 해서 화소전극에 정의 펄스와 부의 펄스를 교대로 인가하는 전펄스 동작과, 본 전기 영동 표시 장치에 희망의 화상을 표시시키기 위해 화소전극에 전압을 인가하는 기입동작과, 기입동작의 종료 후에 화소전극에 인가하고 있는 전압을 서서히 감소시키는 기입종료동작을 포함한다. 전펄스 동작에 의해, 대전 미립자에 왕복 운동을 하도록 힘이 부가되고, 전펄스 동작 전에 응집하고 있었던 대전 미립자는 풀어 헤쳐진다. 그 결과, 본 전기 영동 표시 장치는 다른 색의 대전 미립자의 응집에 의해서 일어나는 표시 콘트라스트의 저하를 막을 수 있다. 또, 기입종료동작에 의해, 응집하고 있는 미립자가 서로 돌아서 들어가 발생하는 색의 변화의 속도가 저하된다. 이 때문에, 본 전기 영동 표시 장치는 관찰자에 있어서 위화감이 있는 깜박임을 느끼기 어려운 표시를 할 수 있다.

Description

전기 영동 표시 장치 및 그 구동방법{ELECTROPHORETIC DISPLAYING APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 전기 영동(泳動) 표시 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
전기 영동 표시 소자는 전자북, 휴대전화, 전자 선반 라벨(shelf labels), 시계 등의 분야에서 활용되기 시작하고 있다. 전기 영동 표시 소자는 종이에 가까운 반사율ㆍ콘트라스트ㆍ시야각을 얻을 수 있고, 눈에 친화적인 표시가 가능하다. 또, 전기 영동 표시 소자는 메모리성을 가지며, 전력을 소비하는 것은 표시 서환(書換, rewrite)할 때만이다. 따라서, 전기 영동 표시 장치에 있어서는 한 번 화상을 표시시킨 후는 전력을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 저소비 전력인 표시소자이다. 또, 전기 영동 표시 소자의 구조는 액정표시소자나 유기EL 표시소자의 구조에 비해 단순하다. 이 때문에, 표시소자의 플렉시블화가 기대되고 있다.
전기 영동 표시 소자로서, 예를 들면 일본국 특개 2007-507737호 공보에 개시되어 있는 마이크로캡슐 구조 전기 영동 방식이 알려져 있다. 일본국 특개 2007-507737호 공보에 개시되어 있는 전기 영동 표시 소자에서는 용매와, 대전 백미립자와, 이 대전 백미립자에 대해 역극성으로 대전시킨 역대전 흑미립자를 봉입한 마이크로캡슐이 이용되고 있다. 이 전기 영동 표시 소자는 상기 마이크로캡슐을 전극으로 끼운 구성을 갖고 있다. 일본국 특개 2007-507737호 공보는 상기 전극에 의해 발생되는 전장에 의해, 상기 마이크로캡슐 중의 미립자를 영동시켜, 결과로서 해당 표시소자에 흑표시 또는 백표시 시키는 기술을 개시하고 있다.
상기 일본국 특개 2007-507737호 공보에 개시되어 있는 전기 영동 표시 소자의 기술과 같이, 대전 미립자와 역대전 미립자를 이용할 경우, 이들 미립자의 사이에는 인력이 작용한다. 이 때문에, 대전 미립자와 역대전 미립자는 응집을 일으키기 쉽다. 이와 같은 미립자의 응집은 대전 미립자의 색과 역대전 미립자의 색의 혼색을 야기하는 일이 있다. 이 혼색은 해당 전기 영동 표시 소자에 표시되는 화상의 콘트라스트를 내리기 때문에 바람직하지 않다. 또, 응집한 미립자는 흑표시 또는 백표시의 전기 영동 표시 소자에 인가하는 전장을 변화시켰을 때, 표시 반사율의 급격한 변화를 일으키는 일이 있다. 이 표시 반사율의 급격한 변화는 관찰자에게 위화감이 있는 깜박임을 지각시키는 일이 있다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치의 형태의 하나는 이하를 구비한다:
제 1 기판과,
상기 제 1 기판과 일정 간격의 간극을 형성해서 대치하는 제 2 기판과,
상기 간극에 닫힌 공간인 화소 공간을 적어도 1개 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와,
상기 화소 공간 중의 상기 제 1 기판 위에 형성되어 있는 제 1 전극과,
상기 화소 공간 중의 상기 제 2 기판 위에 형성되어 있는 제 2 전극과,
상기 화소 공간에 봉입되어 있는 분산재와,
상기 분산재에 현탁되고 정의 전하를 갖는 정대전 미립자와,
상기 분산재에 현탁되고 부의 전하를 갖는 부대전 미립자를 포함하는 표시부와;
상기 제 1 전극에 신호전압을 인가하는 신호전압 인가회로로서, 상기 신호전압은,
상기 표시부에 화상을 표시시키기 위한 기입신호전압과,
상기 기입신호전압으로부터 상기 표시부의 표시상태를 유지하기 위한 유지신호전압으로 단계적으로 전압이 변화하는 기입 후 신호전압을 포함하는 신호전압 인가회로와;
상기 제 2 전극에 공통전압을 인가하는 공통전압 인가회로를 포함한다.
제 1 기판과,
상기 제 1 기판과 일정 간격의 간극을 형성해서 대치하는 제 2 기판과,
상기 간극에 닫힌 공간인 화소 공간을 적어도 1개 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와,
상기 화소 공간 중의 상기 제 1 기판 위에 형성되어 있는 제 1 전극과,
상기 화소 공간 중의 상기 제 2 기판 위에 형성되어 있는 제 2 전극과,
상기 화소 공간에 봉입되어 있는 분산재와,
상기 분산재에 현탁되고 정의 전하를 갖는 정대전 미립자와,
상기 분산재에 현탁되고 부의 전하를 갖는 부대전 미립자와,
상기 제 1 전극에 소스전극이 접속되어 있는 박막 트랜지스터와,
상기 박막 트랜지스터를 선택적으로 ON상태로 하는 주사 신호전압을 상기 박막 트랜지스터의 게이트전극에 공급하는 주사선과,
상기 박막 트랜지스터의 드레인전극에 접속하고, 상기 ON상태의 박막 트랜지스터 중 상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자를 영동시키는 상기 제 1 전극이 접속되어 있는 해당 박막 트랜지스터에, 데이터 신호전압을 입력하는 신호선을 포함하는 표시부와;
상기 주사선에 상기 주사 신호전압을 인가하는 주사 신호전압 인가회로와;
상기 신호선에 상기 데이터 신호전압을 인가하는 데이터 신호전압 인가회로로서, 상기 데이터 신호전압은,
상기 표시부에 화상을 표시시키기 위한 기입신호전압과,
상기 기입신호전압으로부터 상기 표시부의 표시상태를 유지하기 위한 유지신호전압으로 단계적으로 전압이 변화하는 기입 후 신호전압을 포함하는 데이터 신호전압 인가회로와;
상기 제 2 전극에 공통전압을 인가하는 공통전압 인가회로를 포함한다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치의 구동방법의 형태의 하나는
닫힌 공간인 화소 공간에 봉입되어 있는 분산재 중의 대전 입자를 전기 영동시켜 화상을 표시하는 표시부를 구동하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법으로서,
상기 화소 공간의 공통전극에 공통전압을 인가하고,
상기 공통전압을 인가하고 있는 기간 중에, 상기 화소 공간의 화소전극에 화상을 표시시키기 위한 기입신호전압을 인가하며,
상기 공통전압을 인가하고 있는 기간 중에, 상기 화소전극에, 상기 기입신호전압에서 상기 표시부의 표시상태를 유지하기 위한 유지신호전압으로 단계적으로 전압이 변화하는 기입 후 신호전압을 인가하는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면, 대전 미립자와 역대전 미립자의 응집에 의해서 발생하는 전기 영동 표시 소자의 표시의 좋지 않은 상태를 개선하고, 양호한 화질을 표시하는 전기 영동 표시 장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 구성의 일례의 개략을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 구조의 일례의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 한 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 구조의 일례의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 표시 원리를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 TFT의 구동의 타이밍 차트이다.
도 6은 전펄스(prepulse) 동작에 의한 흑색의 플러스 대전 미립자 및 백색의 마이너스 대전 미립자의 응집의 해소를 나타내는 모식도이다.
도 7은 화소전압 인가정지 전후의 미립자의 거동에 의한 흑색의 변화를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 한 형태의 변형예에 관한 전기 영동 표시 장치의 구동의 타이밍 차트이다.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 도면을 이용해서 설명한다. 단, 이하에 기재하는 실시형태에는 본 발명을 실시하기 위해서 기술적으로 바람직한 여러 가지의 한정이 붙여져 있지만, 발명의 범위를 이하의 실시형태 및 도시예에 한정하는 것이 아니다.
본 발명의 한 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 구성의 개략을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 전기 영동 표시 장치는 표시패널(100)과, 주사 드라이버 (420)와, 신호 드라이버(440)와, 제어부(460)와, 전원 조정부(480)를 갖고 있다. 표시패널(100)은 화상 데이터(D)에 의거해서 화상을 표시하는 부분이다. 이 표시패널(100)은 화소측 기판(110)과 COM 기판(200)의 사이에 전기 영동층이 끼워지는 구성을 갖는 표시소자를 포함한다.
화소측 기판(110)에는 복수의 주사선(140)(G(j)(j=1, 2, …, n))과, 복수의 신호선(150)(S(i)(i=1, 2, …, m))이 각각 교차하도록 연신(延伸) 배치설치되어 있다. 그리고, 주사선(140)과 신호선(150)의 각 교점에 대응한 위치에는 화소전극 (120)이 배치되어 있다. 이 화소전극(120)은 주사선(140)(G(j))과 신호선 (150)(S(i))의 각각에, 박막 트랜지스터(TFT)(130)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 각 주사선에는 m개의 화소전극(120)이 접속되고, 각 신호선에는 n개의 화소전극(120)이 접속되어 있다. 도 1에는 간단히 하기 위해, n=4, m=4로 하여 표시패널(100)을 모식적으로 나타내고 있다. 주사선(140)은 주사 드라이버(420)와 접속하고 있고, 신호선(150)은 신호 드라이버(440)와 접속하고 있다. 주사 드라이버(420) 및 신호 드라이버(440)는 제어부(460)에 접속하고 있다. 또, COM 기판 (200)에는 전원 조정부(480)가 접속되어 있다. 또한, 전원 조정부(480)는 주사 드라이버(420) 및 신호 드라이버(440)에도 접속하고 있다.
본 실시형태에 관한 표시패널(100)의 구조의 일례에 대해, 도 2 및 도 3을 참조해서 추가로 설명한다. 도 2는 표시패널(100)의 표시 부분의 평면도, 도 3은 도 2 중 Ⅲ-Ⅲ선 화살표를 따라 본 단면도이다. 화소측 기판(110) 위에는 화소전극(120)이 형성되어 있다. 화소측 기판(110)은 예를 들면 유리 등을 포함하고, 화소전극(120)은 예를 들면 산화 인듐 주석(ITO)막 등을 포함한다. 화소전극(120)은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 1 화소에 대해 1 패턴이 대응하도록 형성되어 있다. 각각의 화소전극(120)은 스위칭 소자로서의 TFT(130)의 소스전극에 접속되어 있다. 또, TFT(130)의 게이트전극에는 주사선(140)이, 드레인전극에는 신호선 (150)이 각각 접속되어 있다. 상기와 같이 주사선(140)과 신호선(150)은 교차하고 있다. 또, 도 2 및 도 3에서는 도시를 생략하고 있지만, 화소측 기판(110)과 각각의 화소전극(120)의 사이에는 보조용량전극이 형성되어 있다. 각각의 보조용량전극은 보조 용량선에 접속되어 있다. 주사선(140)과, 신호선(150)과, 보조 용량선과, TFT(130)와, 화소전극(120)의 일부의 위에는 각각의 화소전극(120)을 둘러싸며, 화소전극(120)의 상면을 노출하도록, 마이크로 리브(Microrib)(160)가 형성되어 있다.
마이크로 리브(160)의 윗바닥에는 COM 기판(200)이 배치되어 있다. 여기서, COM 기판(200)은 유리기판 등의 투명성을 갖는 투명기판(210) 위에 공통전극(220)이 형성되어 있는 것이다. 공통전극(220)은 예를 들면 ITO막 등의 투명 도전막을 포함한다. 공통전극(220)은 전원 조정부(480)에 접속하고 있다. 화소측 기판 (110)과, COM 기판(200)과, 마이크로 리브(160)에 둘러싸인 화소 구획에는 도 3에 나타내는 바와 같이, 용매(310) 중에 현탁(懸濁)된 흑색의 플러스 대전 미립자 (320)와 백색의 마이너스 대전 미립자(330)가 봉입되어 있다. 흑색의 플러스 대전 미립자(320)는 예를 들면 카본을 포함하고, 백색의 마이너스 대전 미립자(330)는 예를 들면 TiO2(산화 티타늄)를 포함한다. 여기서, 흑색의 플러스 대전 미립자 (320)의 직경은 예를 들면 5.0㎛ 이하이고, 백색의 마이너스 대전 미립자(330)의 직경은 예를 들면 0.3㎛ 이하이다. 그리고, 용매(310)로서는 흑색의 플러스 대전 미립자(320), 및 백색의 마이너스 대전 미립자(330)보다 저(低)유전율인 분산매가 이용될 수 있다.
이와 같이, 예를 들면 화소측 기판(110)은 제 1 기판으로서 기능하고, 예를 들면 화소전극(120)은 제 1 전극으로서 기능하며, 예를 들면 마이크로 리브(160)는 격벽부로서 기능하고, 예를 들면 투명기판(210)은 제 2 기판으로서 기능하며, 예를 들면 공통전극(220)은 제 2 전극으로서 기능하고, 예를 들면 용매(310)는 분산재로서 기능하며, 예를 들면 흑색의 플러스 대전 미립자(320)는 정(正, positively)대전 미립자로서 기능하고, 예를 들면 백색의 마이너스 대전 미립자(330)는 부(負, negatively)대전 미립자로서 기능하며, 예를 들면 주사 드라이버(420) 및 신호 드라이버(440)는 신호전압 인가부로서 기능하고, 예를 들면 전원 조정부(480)는 공통전압 인가부로서 기능한다.
다음에, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 동작을 설명한다. 도 1에 나타내는 주사 드라이버(420)는 제어부(460)의 제어 아래, 전원 조정부(480)로부터 공급되는 전력을 이용해서 표시패널(100)의 주사선(140)(G(j))에 주사 신호를 순차 인가한다. 주사선(140)에 주사 신호의 ON 전압이 인가되면, 해당 주사선 (140)에 접속되어 있는 TFT(130)가 ON상태가 된다. 이때, 신호 드라이버(440)는 제어부(460)의 제어 아래, 전원 조정부(480)로부터 공급되는 전력을 이용해서 신호선(150)(S(i))에 데이터 신호를 인가한다. 신호선(150)(S(i))에 인가되어 있는 데이터 신호는 주사 신호에 의해 ON상태가 된 TFT(130)를 통해 대응하는 화소전극 (120)에 인가된다. 이 데이터 신호에 의해서 화소전압이 발생한다.
이와 같이, 주사 드라이버(420)는 각 주사선(140)에 순서대로 주사 신호를 인가한다. 그와 동시에, 신호 드라이버(440)는 화소전압을 인가하고 싶은 화소전극(120)이 접속된 신호선(150)에 데이터 신호를 인가한다. 그 결과, 전체 화소전극 중, 원하는 화소전극(120)에 화소전압을 인가할 수 있다. 한편, 전원 조정부 (480)는 공통전극(220)의 전위를 일정 전위로, 예를 들면 0V로 유지한다. 또, 화소전극(120)의 아래에 위치하는 보조용량전극도 전원 조정부(480)에 의해서, 공통전극(220)과 동등 전위로 유지되어 있다. 따라서, 화소전극(120) 및 보조용량전극에 의해서 축적용량이 형성된다. 이 축적용량은 화소전극(120)에 공급되는 데이터 신호에 의거하는 화소전압을 유지해 두는 것에 공헌한다.
본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 표시원리를 도 4에 나타낸다. 화소전극(120)을 통해 화소전압이 인가되면, 화소전극(120)과 공통전극(220)의 사이에 전장이 생긴다. 발생한 전장에 따라서, 흑색의 플러스 대전 미립자(320)는 마이너스의 전하를 갖는 전극쪽으로, 백색의 마이너스 대전 미립자(330)는 플러스의 전하를 갖는 전극쪽으로 각각 용매(310) 중을 이동한다. 그 결과, COM 기판 (200)측으로부터 도 4 중의 흑색 화살표 방향으로 전기 영동 표시 소자를 관찰하면, 이하와 같이 보인다. 공통전극(220)에 흑색의 플러스 대전 미립자(320)가 모여 있는 화소는 즉 화소전극(120)에 플러스의 전압이 인가되어 있는 화소는 검게 보인다(도 4에 있어서의 중앙의 화소). 역으로, 공통전극(220)에 백색의 마이너스 대전 미립자(330)가 모여 있는 화소는, 즉 화소전극(120)에 마이너스의 전압이 인가되어 있는 화소는 희게 보인다(도 4에 있어서의 좌우의 화소). 즉, 본 표시패널 (100)의 각 화소는 화소마다 흑 또는 백을 표시할 수 있다. 이와 같이, 흑표시 또는 백표시하는 화소가 매트릭스 형상으로 배치되는 것으로, 본 전기 영동 표시 장치는 각 화소가 표시하는 흑 및 백의 조합에 의해, 2색으로 구성되는 희망의 화상을 표시할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치의 구동방법에 대해 설명한다. 본 전기 영동 표시 장치의 구동 동작은 4개의 스텝으로 나누어진다. 첫번째는 흑색의 플러스 대전 미립자(320)와 백색의 마이너스 대전 미립자(330)의 응집을 해소하기 위한 전펄스 동작이다. 두 번째는 본 전기 영동 표시 장치에 희망의 화상을 표시시키기 위한 기입동작이다. 세번째는 상기 기입동작을 종료시키기 위한 기입종료동작이다. 네번째는 상기 기입동작에서 본 전기 영동 표시 장치에 기입한 희망의 화상의 표시를 유지시키기 위한 유지동작이다. 본 전기 영동 표시 장치의 TFT(130)의 구동의 타이밍 차트를 도 5에 나타낸다. 도 5에 있어서, 상단은 j번째의 주사선(140)(G(j))의 전위를, 하단은 i번째의 신호선(150)(S(i))의 전위를 각각 나타낸다.
우선, 전펄스 동작을 실행한다. 전펄스 동작은 흑색의 플러스 대전 미립자 (320)와 백색의 마이너스 대전 미립자(330)가 응집된 채로 화소전극(120)과 공통전극(220)의 사이를 이동하는 것을 막는다. 이 전펄스 동작에 있어서는 전체 화소에 화소전압이 인가된다. 따라서, 한 주사선마다 각 화소전극(120)에 화소전압이 인가될 필요는 없고, 전체 화소의 화소전극(120)에 일제히 화소전압이 인가된다. 그래서, 모든 TFT(130)를 ON으로 하기 위해, 주사 드라이버(420)는 모든 주사선(140)에 인가하는 주사 신호를 게이트 오프 레벨(gate off level)(Vgl)에서 게이트 온 레벨(gate on level)(Vgh)로 전환한다. 주사선(140)에 인가되는 주사 신호가 게이트 온 레벨(Vgh)일 동안, 신호 드라이버(440)는 모든 신호선(150)에 공통전압을 기준으로 해서 소정의 전압(＋V)을 갖는 펄스와, 공통전압을 기준으로 해서 소정의 전압(－V)을 갖는 펄스를 교대로 소정의 회수 인가한다.
상기 전펄스 동작에 의해, 흑색의 플러스 대전 미립자(320)에는 왕복 운동시켜지는 힘이 부가되고, 백색의 마이너스 대전 미립자(330)에는 흑색의 플러스 대전 미립자(320)와 역방향으로 왕복 운동시켜지는 힘이 부가된다. 그 결과, 도 6 좌측의 모식도와 같이, 전펄스 동작 전에 응집하고 있었던 흑색의 플러스 대전 미립자 (320) 및 백색의 마이너스 대전 미립자(330)는 도 6 우측의 모식도와 같이 따로따로 흩어져서 풀어 헤쳐진다.
다음에 기입동작을 실행한다. 여기서는, 주사 드라이버(420)는 주사선 (140)(G(j))에 인가되는 주사 신호를 게이트 오프 레벨(Vgl)에서 게이트 온 레벨 (Vgh)로 순차 전환한다. 각 행(각 주사선(140)(G(j)))에 Vgh가 인가되는 시간은 1행 분(1개의 주사선 분)의 데이터 신호를 인가하기 위한 기간인 1 수평기간이다. 주사선(140)(G(j))의 전위가 Vgh가 되면, 해당 주사선(140)(G(j))에 접속되어 있는 TFT(130)는 ON상태가 된다. 이때, 신호 드라이버(440)는 신호선(150)(S(i))에 데이터 신호를 인가한다. 신호선(150)(S(i))에 인가되어 있는 데이터 신호는 주사 신호에 의해 ON상태가 되어 있는 TFT(130)를 통해, 대응하는 화소전극(120)에 인가된다. 이와 같이, 각 주사선(140)에 순서대로 주사 신호를 인가하고, 그와 동시에 화소전압을 인가하고 싶은 신호선(150)에 데이터 신호를 인가함으로써, 전체 화소전극 중 원하는 화소전극(120)에 화소전압이 인가된다. 한편, 공통전극(220)은 일정 전위로 유지되어 있다. 이 화소전극(120)과 공통전극(220)의 전위차에 의해서, 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 백색의 마이너스 대전 미립자(330)는 영동된다. 그러나, 1회의 화소전압의 인가에서는 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 백색의 마이너스 대전 미립자(330)는 충분히 영동되지 않을 가능성이 있다. 그래서, 화소전압의 인가를 1 프레임 시간마다 소정의 회수 반복하는 것이 바람직하다. 이때, 화소전극(120) 및 보조용량전극에 의해서 형성된 축적용량은 주사 신호 및 데이터 신호가 인가되어 있지 않은 동안의 화소전극(120)의 전위를 유지하는 것을 보조한다. 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 백색의 마이너스 대전 미립자(330)의 이동에 따라서, 축적용량에 축적된 전하는 소비된다. 따라서, 보조용량전극은 가능한 한 큰 것이 바람직하다.
기입동작 전에 전펄스 동작을 실행해도 미립자가 풀어 헤쳐지지 않고 남거나, 기입동작 중에 재응집하거나 할 가능성이 있다. 이 경우, 기입동작 시에 있어서, 미립자가 응집한 상태인 채로 영동되는 일이 있다. 이러한 경우의 모식도를 도 7에 나타낸다. 관찰자가 COM 기판(200)측으로부터 도 7 중의 흑색 화살표 방향으로 본 전기 영동 표시 장치를 관찰하면, 예를 들면 플러스의 화소전압이 인가되어 있는 동안은 미립자는 전장에 의해서 도 7 좌측에 나타내는 바와 같이 화소 공간내에 배치된다. 그 결과, 해당 화소에 있어서는 흑미립자가 관찰되며, 해당 화소는 검게 보인다. 그러나, 화소전압의 인가가 정지되면, 도 7 우측에 나타내는 바와 같이, 흑미립자에 부착된 백미립자가 COM 기판(200)측에 돌아서 들어갈 가능성이 있다. 이 경우, 관찰자는 흑색 미립자 중에 근소하지만 백미립자가 섞여 있는 상태를 관찰한다. 이 때문에, 화소전압의 인가를 정지했을 때에, 관찰자는 검은 정도의 감소를 관찰한다. 이와 같은 검은 정도의 변화가 급격하게 일어나면, 관찰자는 표시로부터 위화감이 있는 깜박임을 지각한다.
그래서 본 실시형태에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 기입동작의 종료 후, 기입종료동작으로서 화소전압은 서서히 감소시키게 하고 있다. 즉, 신호 드라이버 (440)는 주사선(140)(G(j))의 전위가 Vgh가 되어 있는 동안에 신호선(150)(S(i))을, 예를 들면 1 프레임 시간마다 복수 프레임 기간에 걸쳐 서서히 유지동작의 전위(COM 전극(220)의 전위)에, 예를 들면 0V에 근접시킨다. 그 결과, 상기와 같이 응집하고 있는 미립자가 서로 돌아서 들어감으로써 발생하는 색의 변화의 속도는 저하된다. 이 기입종료동작에 의한 색변화 속도의 저하에 의해서, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치에 의한 표시에 따라서는 관찰자는 위화감이 있는 깜박임을 지각하기 어렵다.
맨 나중에 유지상태에서는, 주사 드라이버(420)는 주사 신호를 게이트 오프 레벨(Vgl)로 하고, 신호 드라이버(440)는 데이터 신호를 0V로 한다. 주사 신호를 게이트 오프 레벨(Vgl)로 하고, 데이터 신호를 0V로 해도, 반데르 발스 힘(Van der waals forces) 등 미립자와 전극의 사이에 작용하는 인력의 작용에 의해서, 미립자는 전극 위에 그대로 남는다. 그 결과, 해당 전기 영동 표시 장치는 기입한 화상의 표시를 유지한다.
이와 같이, 예를 들면 전펄스 동작은 기입 전 신호전압의 인가에 의해 실시되고, 예를 들면 기입동작은 기입신호전압의 인가에 의해 실시되며, 예를 들면 기입종료동작은 기입 후 신호전압의 인가에 의해 실시된다.
본 실시형태의 설명에서는 플러스에 대전한 흑색 미립자와 마이너스에 대전한 백색 미립자가 각 화소 구획에 봉입되었을 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 흑색 미립자와 백색 미립자의 대전 상태는 반대라도 좋다. 또, 미립자의 색은 다른 색이라도 상관없다.
또, 본 실시형태의 화소측 기판(110)은 유리기판, 금속 기판, 플라스틱 기판, 필름 기판 등의 투명성을 갖지 않는 기판이라도 좋다. 또한, TFT는 저온 p-SiTFT, μc-SiTFT, 산화물(ZnO, InGaZnO 등) TFT, 유기 TFT 등이라도 좋다. 또, 화소전극(120)은 예를 들면 ITO막 등이라고 설명했다. 그러나, 액정표시패널 등의 경우와 달리 전기 영동 표시 패널의 경우의 표시는 반사방식이기 때문에, 화소전극 (120)이 투명한 필요는 없다. 따라서, 화소전극(120)은 불투명의 전극을 이용해도 좋다.
또한, 전기 영동 표시 소자의 특징인 메모리성, 즉, 한 번 해당 표시소자에 화상을 표시시킨 후에 전력을 소비하지 않고 표시를 유지하는 것을 실현하기 위해서는 TFT(130)의 누설전류를 가능한 한 작게 할 필요가 있다. 이 때문에, 스위칭 소자로서의 TFT를 2개 직렬 접속하는 것으로 저항값을 높인 듀얼 게이트(dual-gate) 구조로 해도 좋다.
본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치는 전펄스 동작으로 응집하고 있는 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 백색의 마이너스 대전 미립자(330)를 풀어 헤친다. 이 풀어 헤침에 의해서, 본 전기 영동 표시 장치는 흑색과 백색의 혼색에 의해서 일어나는 해당 전기 영동 표시 장치에 표시되는 화상의 콘트라스트의 저하를 막을 수 있다. 또, 해당 전기 영동 표시 장치는 전펄스 동작을 전체 화소에서 일제히 실행하는 것으로, 1 주사선마다 전펄스 동작을 실행할 경우보다 전펄스 동작의 시간을 단축할 수 있다.
또, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 장치는 기입동작의 종료 후, 기입종료동작으로서 화소전압을 서서히 감소시킨다. 이 기입종료동작에 의해, 해당 전기 영동 표시 장치는 기입동작의 종료 후에 응집하고 있는 미립자가 서로 돌아서 들어감으로써 일어나는 색변화의 속도를 저하시킬 수 있다. 그 결과, 해당 전기 영동 표시 장치는 관찰자가 위화감이 있는 깜박임을 지각하기 어려운 표시를 실행할 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 변형예에 대해 설명한다. 본 변형예의 설명에서는 제 1 실시형태와의 상이점에 한정해서 설명한다. 제 1 실시형태에 있어서는 TFT(130)를 이용한 액티브 매트릭스 구동방식의 경우를 예로 들어 설명했지만, 세그먼트 구동방식을 이용해도 좋다. 세그먼트 구동방식을 이용할 경우, 제 1 실시형태와 마찬가지로 전기 영동 표시 장치의 각각의 세그먼트는 드라이버에 접속한 화소전극(120) 및 공통전극(220)과, 마이크로 리브(160)에 둘러싸인 구획을 갖는다. 이 구획에는 용매(310)와 흑색의 플러스 대전 미립자(320)와 백색의 마이너스 대전 미립자(330)가 봉입되어 있다. 해당 전기 영동 표시 장치에 있어서, 각 세그먼트의 화소전극에는 도 8과 같은 전압이 인가된다.
우선, 전펄스 동작으로서, 각각의 세그먼트에 공통전압을 기준으로 해서 소정의 전압(＋V)을 갖는 펄스와, 공통전압을 기준으로 해서 소정의 전압(－V)을 갖는 펄스가 교대로 소정의 회수 인가된다. 다음에, 기입동작으로서, 각각의 세그먼트에 기입을 위한 전압이 인가된다. 그리고, 기입종료동작으로서, 기입동작을 실행한 세그먼트에 인가되어 있는 전압은 서서히 감소시켜진다. 기입종료동작에 있어서, 전압은 도 8의 실선으로 나타내는 바와 같이 스텝 형상으로 감소시켜져도 좋고, 점선으로 나타내는 바와 같이 점감시켜져도 좋다. 맨 나중에, 유지동작으로서, 세그먼트에 인가되어 있는 전압은 예를 들면 0V로 유지된다.
본 변형예에 따라서도, 각 부의 동작이나 대전 미립자의 거동은 상기 제 1 실시형태의 경우와 동등하다. 따라서, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
100: 표시패널 110: 화소측 기판
120: 화소전극 130: 박막 트랜지스터(TFT)
140: 주사선 150: 신호선
160: 마이크로 리브 200: COM 기판
210: 투명기판 220: 공통전극
310: 용매 320: 흑색의 플러스 대전 미립자
330: 백색의 마이너스 대전 미립자 420: 주사 드라이버
440: 신호 드라이버 460: 제어부
480: 전원 조정부

Claims (20)

  1. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판과 일정 간격의 간극을 형성해서 대치하는 제 2 기판과,
    상기 간극에 닫힌 공간인 화소 공간을 적어도 1개 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와,
    상기 화소 공간 중의 상기 제 1 기판 위에 형성되어 있는 제 1 전극과,
    상기 화소 공간 중의 상기 제 2 기판 위에 형성되어 있는 제 2 전극과,
    상기 화소 공간에 봉입되어 있는 분산재와,
    상기 분산재에 현탁되고 정의 전하를 갖는 정대전 미립자와,
    상기 분산재에 현탁되고 부의 전하를 갖는 부대전 미립자를 포함하는 표시부와;
    상기 제 1 전극에 신호전압을 인가하는 신호전압 인가회로로서, 상기 신호전압은,
    상기 표시부에 화상을 표시시키기 위한 기입신호전압과,
    상기 기입신호전압으로부터 상기 표시부의 표시상태를 유지하기 위한 유지신호전압으로 단계적으로 전압이 변화하는 기입 후 신호전압을 포함하는 신호전압 인가회로와;
    상기 제 2 전극에 공통전압을 인가하는 공통전압 인가회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호전압은 상기 공통전압을 기준으로 해서 정전압과 부전압이 교대로 복수회 반복되는 기입 전 신호전압을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽부는 복수의 상기 화소 공간을 형성하고,
    상기 신호전압 인가회로는 복수의 상기 제 1 전극에 일제히 상기 기입 전 신호전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정대전 미립자의 표면의 색과 상기 부대전 미립자의 표면의 색은 다른 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정대전 미립자의 표면의 색은 흑색이고, 상기 부대전 미립자의 표면의 색은 백색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 흑색의 정대전 미립자의 직경은 상기 백색의 부대전 미립자의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분산재의 유전율은 상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자의 유전율보다 낮은 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  8. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판과 일정 간격의 간극을 형성해서 대치하는 제 2 기판과,
    상기 간극에 닫힌 공간인 화소 공간을 적어도 1개 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와,
    상기 화소 공간 중의 상기 제 1 기판 위에 형성되어 있는 제 1 전극과,
    상기 화소 공간 중의 상기 제 2 기판 위에 형성되어 있는 제 2 전극과,
    상기 화소 공간에 봉입되어 있는 분산재와,
    상기 분산재에 현탁되고 정의 전하를 갖는 정대전 미립자와,
    상기 분산재에 현탁되고 부의 전하를 갖는 부대전 미립자와,
    상기 제 1 전극에 소스전극이 접속되어 있는 박막 트랜지스터와,
    상기 박막 트랜지스터를 선택적으로 ON상태로 하는 주사 신호전압을 상기 박막 트랜지스터의 게이트전극에 공급하는 주사선과,
    상기 박막 트랜지스터의 드레인전극에 접속하고, 상기 ON상태의 박막 트랜지스터 중 상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자를 영동시키는 상기 제 1 전극이 접속되어 있는 해당 박막 트랜지스터에, 데이터 신호전압을 입력하는 신호선을 포함하는 표시부와;
    상기 주사선에 상기 주사 신호전압을 인가하는 주사 신호전압 인가회로와;
    상기 신호선에 상기 데이터 신호전압을 인가하는 데이터 신호전압 인가회로로서, 상기 데이터 신호전압은,
    상기 표시부에 화상을 표시시키기 위한 기입신호전압과,
    상기 기입신호전압으로부터 상기 표시부의 표시상태를 유지하기 위한 유지신호전압으로 단계적으로 전압이 변화하는 기입 후 신호전압을 포함하는 데이터 신호전압 인가회로와;
    상기 제 2 전극에 공통전압을 인가하는 공통전압 인가회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 신호전압 인가회로는 복수 프레임 기간에 걸쳐 상기 기입 후 신호전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 주사 신호전압 인가회로는 상기 데이터 신호전압이 상기 유지신호전압으로 이행된 후, 유지기간 동안, 상기 주사선에 상기 박막 트랜지스터를 OFF상태로 하는 주사 신호전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 신호전압은 상기 공통전압을 기준으로 해서 정전압과 부전압이 교대로 복수회 반복되는 기입 전 신호전압을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 격벽부는 복수의 상기 화소 공간을 형성하고,
    상기 신호전압 인가회로는 복수의 상기 제 1 전극에 일제히 상기 기입 전 신호전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 정대전 미립자의 표면의 색과 상기 부대전 미립자의 표면의 색은 다른 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정대전 미립자의 표면의 색은 흑색이고, 상기 부대전 미립자의 표면의 색은 백색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 흑색의 정대전 미립자의 직경은 상기 백색의 부대전 미립자의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 분산재의 유전율은 상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자의 유전율보다 낮은 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 격벽부는 복수의 제 1 전극으로 이루어지는 복수의 화소를 개별적으로 격리하기 위해, 상기 박막 트랜지스터, 상기 주사선, 및 상기 신호선의 위로부터 상기 제 2 기판을 향해, 상기 제 1 전극을 둘러싸도록 세워 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  18. 닫힌 공간인 화소 공간에 봉입되어 있는 분산재 중의 대전 입자를 전기 영동시켜 화상을 표시하는 표시부를 구동하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법으로서,
    상기 화소 공간의 공통전극에 공통전압을 인가하고,
    상기 공통전압을 인가하고 있는 기간 중에, 상기 화소 공간의 화소전극에 화상을 표시시키기 위한 기입신호전압을 인가하며,
    상기 공통전압을 인가하고 있는 기간 중에, 상기 화소전극에, 상기 기입신호전압에서 상기 표시부의 표시상태를 유지하기 위한 유지신호전압으로 단계적으로 전압이 변화하는 기입 후 신호전압을 인가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 기입신호전압의 인가 전에, 상기 화소전극에 상기 공통전압을 기준으로 해서 소정의 정전압과 부전압이 교대로 소정의 회수 반복되는 기입 전 신호전압을 인가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 화소 공간은 복수 형성되어 있고,
    상기 기입 전 신호전압은 복수의 상기 화소전극에 일제히 인가되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 구동방법.
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