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显示装置及显示装置的驱动方法

文献发布时间:2023-06-19 11:14:36


显示装置及显示装置的驱动方法

技术领域

本发明涉及显示装置以及显示装置的驱动方法。

本申请基于2018年10月25日在日本提出申请的特愿2018-200934号主张优先权,此处引用其内容。

背景技术

以往以来,作为薄型的显示装置,液晶显示装置被广泛使用于各种电子设备,近年来,还被用作计算机、电视机等大型彩色显示器。另外,作为电视机的大型彩色显示器,也使用了等离子显示器。虽然液晶显示装置、等离子显示器与CRT(Cathode-Ray Tube)显示装置相比变得非常薄,但根据用途不同还是不足够薄,且难以弯曲。另外,在用作便携设备的显示器的情况下,期望进一步减少消耗电力。

因此,作为实现进一步薄型化与低消耗电力化的显示装置,开发有使用了电泳显示元件的被称作电子纸的显示面板。这种显示面板被尝试应用于电子书、电子报纸、电子广告牌、向导显示板等。该使用了电泳显示元件的显示面板(显示装置)具有在两个面分别具有电极的一对基板间封入了带电粒子而成的图像显示层。在该显示装置中,根据向一对基板的电极间施加的电压的极性,带电粒子通过电泳来移动从而进行显示。

该电泳显示面板为,即使除去施加于电极间的电压,带电粒子也不移动。因此,电泳显示面板具有记忆性,能够不消耗电力地保持显示状态。该电泳显示面板能够通过极少的电力驱动,因此今后很有希望作为需要低消耗电力的用途。另外,由于是反射型的显示装置,因此具有不产生蓝光而利于眼睛、即使在室外等明亮的场所也容易看到等优点。

另一方面,在物流中的库存、产品管理等中,近年来使用了RFID(Radio FrequencyIdentification)。由于能够通过基于RF(Radio Frequency)的无线通信追加、改写信息,因此相比于印刷的条形码、二维码,便利性更高,用途更广。其中,带显示功能的RFID具有RFID的功能与显示功能,能够改写·追加RFID的信息,并且能够通过该信息使显示变化。带显示功能的RFID也被称作无线标签。带显示功能的RFID中有即使没有RF读写器、利用者也能够通过目视观察确认信息这一优点。

即,在以往的RFID中,只有使用了RF读写器的利用者能够读写信息,不具有RF读写器的利用者不能获得信息。另一方面,在带显示功能的RFID中,不具有RF读写器的使用者也能够看到所显示的RFID的信息来确认信息。

另外,也提出了专利文献1所示的那种搭载有电池的无线标签。在将该无线标签搭载于多个产品、周转箱(RTI:Returnable Transport Items,可回收运输品)的情况下,有时难以管理一个一个无线标签的电池余量。另外,有在电池耗尽时产生无线标签的通信不良·显示不良的问题。

因此,如专利文献2所示,未搭载有的电池的无电池型的无线标签很被看好。另外,如专利文献3所示,也提出了带显示功能的IC卡(无线标签的一个方式)等。专利文献4公开了一种电泳显示装置的驱动方法,其同时实现了高速进行页的放大缩小这样的画面操作、且在静止图像中显示高品质的图像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-32953号公报

专利文献2:日本特开2014-186493号公报

专利文献3:日本专利第5957970号公报

专利文献4:日本特开2012-3006号公报

发明内容

发明将要解决的课题

作为RFID与显示功能的组合,有RFID与使用了隐色染料而成的可重写卡(隐色型可重写卡)的组合、RFID与电子纸的组合等。

在组合了RFID与隐色型可重写卡的情况下,一般来说,有以下的优点。(1)卡较薄(1mm以下),(2)处理容易。

另一方面,有以下的缺点。(3)需要专用的印刷装置,(4)擦除与改写花费几秒~十几秒,(5)可改写次数较少(几千次左右),(6)在改写之前需要清洗。

在组合RFID与电子纸的情况下,有以下的优点。(1)能够与数据的更新同时进行改写,(2)可改写次数较多(几十万次)。

另一方面,有以下的缺点。(3)与卡、纸介质相比较厚,(4)改写花费几秒的时间,(5)为了以RF的电力进行改写,现状是只有小型尺寸(例如显示画面2英寸左右)被商品化。特别是,RFID与电子纸的组合中的显示改写时间比用专用的印刷装置进行改写的隐色型可重写卡短。然而,电子纸的显示改写时间有时需要几秒。一般的使用者由于习惯了显示在瞬间(1秒以内)改变的液晶显示装置等,因此成为感觉到压力的重要因素。

无电池型的无线标签由于在标签侧没有电源,因此以RF进行数据通信,并且以RF的电力进行电子纸的改写。在以往的无电池型的无线标签中,在数据通信结束后改写电子纸。这里,将数据通信花费的时间定义为“通信时间”,将电子纸的改写花费的时间定义为“显示改写时间”,将通信时间与显示改写时间汇总后的总时间定义为“总改写时间”。

在无电池型的无线标签中,即使在通信时间的结束后,也为了在显示改写时间期间改写电子纸而需要持续从RF读写器供电。由此,在显示改写时间较长的情况下,有使用者的等待时间增加这一问题。

另外,在以无线改写显示时,在由于不稳定的无线的输出、干扰的影响等而导致总改写时间变长的情况下,通信变得不稳定,通信中断的风险增加。为了稳定地完成通信以及改写,总改写时间较短也是重要的。

与此相对,专利文献1~3中没有关于总改写时间的缩短的记载。专利文献4是在连续地进行了改写的指令的情况下插队而开始改写的技术,没有关于缩短总改写时间的记载。

本发明的目的在于提供缩短总改写时间、减少显示的改写时的使用者的等待时间、并且能够维持较高的显示质量的低消耗电力的电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题,本发明的第一方式的显示装置具有:一对基板,分别在一个面具有电极;显示介质,配置于所述一对基板的具有电极的面彼此之间,在内部封入有至少包含白粒子以及黑粒子在内的带电粒子,通过所述带电粒子的移动而进行显示;驱动部,向所述显示介质施加电压;以及显示控制部,控制所述显示介质的显示,所述显示控制部在用于对显示装置的显示进行改写的数据通信开始之后并且在所述数据通信结束之前,与所述数据通信并行地开始第一波形下的改写,所述显示控制部在完成了所述数据通信与所述第一波形下的改写之后进行第二波形下的改写。

在所述显示装置中,也可以是,所述显示控制部在所述第一波形下的改写的过程中,至少将显示图像的整个面向白显示的改写、或者所述显示图像的整个面向黑显示的改写进行一次以上。

在所述显示装置中,也可以是,所述显示控制部使所述第一波形下的改写以显示图像的整个面为白显示结束、或者以所述显示图像的整个面为黑显示结束。

在所述显示装置中,也可以是,所述显示控制部使所述第一波形下的改写以显示图像的整个面为灰色显示结束。

在所述显示装置中,也可以是,所述第一波形下的改写包括改写前的显示图像向反转图像的改写,使所述第一波形与用于显示所述改写前的显示图像的所述第二波形匹配来维持DC平衡。

在所述显示装置中,也可以是,从所述数据通信、所述第一波形、所述第二波形中的某一个的开始起到所述数据通信、所述第一波形以及所述第二波形的全部结束为止的时间为4秒以内。

也可以是,所述显示装置还具有无线供电部,所述显示装置是能够通过无线供电对显示进行改写的无电池型的显示装置。

本发明的第二方式的显示装置的驱动方法中,显示装置具有:一对基板,分别在一个面具有电极;显示介质,配置于所述一对基板的具有电极的面彼此之间,在内部封入有至少包含白粒子以及黑粒子在内的带电粒子,通过所述带电粒子的移动而进行显示;以及驱动部,向所述显示介质施加电压,在所述显示装置的驱动方法中,在用于对所述显示装置的显示进行改写的数据通信开始之后并且在所述数据通信结束之前,与所述数据通信并行地开始第一波形下的改写,在完成了所述数据通信与所述第一波形下的改写之后进行第二波形下的改写。

发明效果

根据本发明,能够实现在能够显示白色以及黑色的电泳显示装置中可缩短总改写时间、减少显示的改写时的目视确认者的等待时间、并且维持较高的显示质量的、低消耗电力的电泳显示装置以及电泳显示装置的驱动方法。

附图说明

图1是本实施方式的电泳显示装置的一个例子的俯视图。

图2是表示本实施方式的像素的电气构成的等效电路图。

图3是本实施方式的电泳显示装置的其他一个例子的俯视图。

图4是本实施方式的电泳显示装置的一个例子的显示部的剖面图。

图5是本实施方式的电泳显示装置的一个例子的显示部的剖面图。

图6是表示以往的显示装置的改写的流程以及本实施方式的电泳显示装置的改写的流程的图。

图7是表示本实施方式的电泳显示装置的一个例子的显示例的图。

具体实施方式

用于解决上述课题的本发明的实施方式的一方式为一种显示装置,其特征在于,具有:一对基板,分别在一个面具有电极;显示介质,配置于一对基板的具有电极的面彼此之间,在内部封入有至少包含白粒子以及黑粒子在内的带电粒子,通过所述带电粒子的移动而进行显示;以及驱动部,向所述显示介质施加电压,在用于对显示装置的显示进行改写的数据通信开始之后并且在数据通信结束之前,与数据通信并行地开始波形1(第一波形)下的改写,在完成了所述数据通信与波形1下的改写之后,进行波形2(第二波形)下的改写。

图6的(a)示出现有技术的电泳显示装置的改写时的时间变化的一个例子,图6的(b)~(e)示出本实施方式的电泳显示装置的改写时的时间变化的一个例子。

这里,以下示出本实施方式中的前提条件。

将为了改写电子纸而向显示介质施加的电压变化称作波形。波形信息有每次都从数据发送源送来的情况和预先保存于显示装置的情况。在本实施方式中,以后者的例子进行说明。另外,该波形能够根据外部温度、湿度等条件、使用者的指定而变更,可以预先准备多个种类的波形。

在波形中存在DC平衡这一构思,将某一时间区域中的电压的总和为零的情况称为“维持DC平衡”。一般来说,维持DC平衡的情况下,电子纸的寿命变长,对比度变高。

另外,在改写图像时,将改写前的显示图像称作“第一图像”,将改写第一图像之后的显示图像称作“第二图像”。另外,在改写图像时,波形有参照第一图像的情况与不参照第一图像的情况。另外,将改写显示面整体的情况称作“整个面改写”,将改写显示面的一部分的情况称作“部分改写”。

作为这些结果,在第二图像不参照第一图像的情况下,在显示改写后的波形内维持DC平衡,在第二图像参照第一图像的情况下,一般使用将第一图像的波形与显示改写后的波形组合而维持DC平衡的波形。

另外,在黑白二值显示中不参照第一图像的情况下,需要有写入白色的情况与写入黑色的情况这两种波形要素。另一方面,在参照第一图像的情况下,需要有“从白色改写为白色”、“从黑色改写为白色”、“从白色改写为黑色”、“从黑色改写为黑色”这四种波形要素。将这两种或者四种波形要素统称作波形。另外,关于本实施方式的电泳显示装置的显示部的具体构成,之后进行叙述。另外,对于与本发明的主旨不直接相关的部分,适当省略说明。

在以往的无线标签中,首先进行数据通信。由于在该数据通信中包含第二图像的信息,因此若数据通信未完成,则不能开始基于波形的显示改写。图6的(a)中示出基于以往的无线标签的显示装置的改写的流程。如图6的(a)所示,在以往的无线标签中,首先开始数据通信,在该数据通信结束之后,进行利用波形的改写。

在现有技术中进行改写的情况下,一般来说,在波形的前半部进行第一图像的擦除,在波形的后半部写入希望的第二图像。例如在黑白二值显示的情况下,在波形的前半部以第二图像的反转图像(白色与黑色相反的图像)改写,从而进行第一图像的擦除,在波形的后半部写入第二图像。由此,在维持了DC平衡的状态下,进行第一图像被擦除后向第二图像的改写。

此外,为了擦除第一图像,有交替地连续写入显示图像的整个面为白色、和显示图像的整个面为黑色的图像的方法、将随机图像夹在之间的方法等。另外,也可以组合使用这些方法。而且,将在短时间内重复写入显示图像的整个面为白色以及显示图像的整个面为黑色的图像的方法称作摇动(shaking),积极地使用于第一图像擦除。

然后,在波形的后半部写入所希望的第二图像,但为了将DC平衡的维持、显示特性保持为较高,使波形的前半部与后半部连动。因此,以往,直到第二图像清楚为止,不开始向第二图像的改写。如此,在现有技术中,有通信时间与显示改写时间的合计即总改写时间变长的情况。

在本实施方式中,如图6的(b)所示,在数据通信刚开始之后,开始波形1(第一波形)下的改写。这里,对波形1与波形2(第二波形)进行定义。波形1是改写波形中的与第二图像无关的波形部分,主要负责第一图像的擦除。波形2是改写波形中的涉及第二图像的波形部分,主要负责第二图像的显示。

如此,与数据通信并行地开始第一波形的改写,在第一波形下的改写完成之后,进行第二波形下的改写。另外,在图6的(b)中,数据通信与第一波形下的改写几乎同时开始,但也可以在数据通信开始之后并且在该数据通信结束之前开始第一波形下的改写。

波形1是与第二图像无关的波形部分,因此在数据通信刚开始之后,能够与第二图像无关地开始波形1下的改写。在波形1中,以预先决定的波形进行第一图像的擦除。例如将显示图像的整个面为白色以及整个面为黑色重复两次等。由此,能够与数据通信并行地进行第一图像的擦除。

然后,在波形1下的改写之后,以波形2进行改写。波形2主要负责向第二图像的改写。这里,理想的是在维持DC平衡的状态下缩短显示改写时间。但是,在为了在黑白二值显示中维持DC平衡而写入反转色(如果是白色则为黑色,如果是黑色则为白色)的情况下,导致显示改写时间的增加。因此,对于波形2,有效的是不考虑DC平衡,而是为了进行目的显示而进行最低限度的必要的改写。

在采用了不考虑DC平衡的波形的情况下,存在长期的可靠性降低的可能性,但显示改写时间变短。另外,在波形1中,在重复显示了整个面为白色显示与整个面为黑色显示的情况下等,由于使电泳的粒子大幅移动,因此能够缓和由DC失衡(并非DC平衡)引起的电荷的不均衡的影响。

另外,如图6的(c)、图6的(d),图6的(e)所示,也可以根据数据通信所花费的时间而任意地设定波形1的时间。图6的(c)示出数据通信时间比波形1的时间长的情况。图6的(d)示出数据通信时间比波形1的时间长并且波形1的开始发生了延迟的情况。图6的(e)示出在波形1的开始发生了延迟的情况下波形1的结束时间晚于数据通信时间的情况。在设想为数据通信时间长的情况下,能够加长波形1所花费的时间等而任意地设定波形1的时间。

另外,波形1的开始时期在数据通信刚开始之后较为理想,但能够根据通信控制装置、显示控制装置的性能而任意地设定。例如在通信控制装置的动作与显示控制装置的动作冲突的情况下等,也能够使波形1的开始稍微延迟。

在本实施方式的电泳显示装置中,在波形1的改写中,也可以至少进行一次以上显示图像的整个面向白显示的改写,或显示图像的整个面向黑显示的改写。

如上所述,为了擦除第一图像,有效的是整个面显示为白色或整个面显示为黑色。另外,重复进行整个面为白色的显示与整个面为黑色的显示也有效。另外,先进行白色的显示还是先进行黑色的显示,能够根据使用电泳显示装置的场面等而任意地选择。另外,白色的显示所用的电压施加时间以及黑色的显示所用的电压施加时间也能够任意地设定。由此,能够根据想将第一图像擦除到什么位置、允许残影到什么位置等而任意地设定波形1的电压、时间。

在本实施方式的电泳显示装置中,也可以使波形1的改写以显示图像的整个面为白显示或显示图像的整个面为黑显示来结束。

为了缩短“总改写时间”,也可以根据最终想要写入的显示而任意地设定波形1的结束图像。

例如如图7所示,若在波形1的结束时显示最终想要强调的图像,则即使在短时间内改写为第二图像的情况下,也容易强调目标颜色。例如图7的(a)示出想要强调白色的情况。通过在波形1的结束时使显示图像的整个面为白显示,在波形2的改写时容易提高白色的亮度。

同样,图7的(b)示出想要显示黑色的情况。通过在波形1的结束时使显示图像的整个面为黑显示,在波形2下的改写时容易降低黑色的亮度。

图7的(c)示出想要以相同程度强调黑白两方的情况。通过使波形1的结束时的显示图像的整个面成为白色与黑色的中间色即灰色显示,容易在波形2的改写时提高白色的亮度,降低黑色的亮度。

通过使用这种方法,例如在为了在室外显示而有想要高亮度地显示背景的白色等的要求的情况下,能够使波形1以白显示结束,在波形2的结束时强调白色等。

在本实施方式的电泳显示装置中,也可以使波形1下的改写在显示图像的整个面为灰色显示时结束。如上所示,在白显示、黑显示的优先级相同的情况下等,也可以使波形1的结束时的画面为灰色(白色与黑色之间的亮度)。

也可以是,作为白显示,例如亮度在Lab表色系的L*中设定为60以上,作为黑显示,将L*设定为小于25,将灰色显示在L*中设定为25以上且小于60等。灰色显示中,显示面整体的L*均匀的话第二图像的显示也容易控制,因此是更优选的。

在本实施方式的电泳显示装置中,波形1下的改写包括改写前的显示图像向反转图像的改写,可以使波形1和用于显示该改写前的显示图像的波形2匹配而维持DC平衡。由于上次的改写信息能够保管于存储器,因此也能够参照所保管的信息,从数据通信的开始后到数据通信结束前,以波形1写入。

在以往的方法中,在一个波形之中维持DC平衡的情况较多,但在本实施方式中,能够将“波形”分为波形1与波形2,并以上次的波形2与这次的波形1维持DC平衡。严格来说,虽然在之后的波形2下的改写中,DC平衡稍微破坏,但在接下来的写入的波形1结束时可再次维持DC平衡。

另外,在本实施方式的电泳显示装置中,从显示装置中的数据通信、波形1、波形2中的某一个开始起到数据通信、波形1以及波形2全部结束为止的时间也可以为4秒以内。上述从某一个的开始起到全部结束为止的时间示出了总改写时间。在将该显示装置用作无线标签的情况下,优选的是总改写时间较短。数据通信、改写中的时间对于使用者来说成为等待时间,因此优选的是更短,更优选的是2秒以内。另外,920MHz频带的无线的最大发送时间为4秒,因此总改写时间(即,接收无线的输出的时间)优选的是4秒以内。

另外,在本实施方式中,也可以在数据通信开始之后开始波形1下的改写。以往,在所有数据通信完成后开始改写。因此,即使从读写器发出了改写指示,直到改写开始之前,也是使用者不知道是否进行了改写指示、数据通信的状态。在本实施方式中,由于在刚发出改写指示之后就开始波形1下的改写,因此使用者能够立即判断是否发出了改写指示。

本实施方式的电泳显示装置也可以具有电源。另外,本实施方式的电泳显示装置也可以是不具有电源、作为代替而具有无线供电部、且能够通过无线供电改写显示的无电池型的显示装置。在无电池型的显示装置的情况下,能够通过无线供电在短时间内稳定地改写显示。

另外,显示装置的驱动方法的显示装置具有:一对基板,分别在一个面具有电极;显示介质,配置于一对基板的具有电极的面彼此之间,在内部封入有至少包含白粒子以及黑粒子的带电粒子,通过所述带电粒子的移动进行显示;以及驱动部,向所述显示介质施加电压,在显示装置的驱动方法中,在用于改写所述显示装置的显示的数据通信开始之后并且在数据通信结束之前,与数据通信并行地开始波形1下的改写,在所述数据通信与波形1下的改写完成之后,进行波形2改写。由此,能够缩短总改写时间,减少目视确认者在改写中的待时间,并且维持较高的显示质量。

以下,参照附图,更详细地说明本实施方式的电泳显示装置及其驱动方法。另外,在以下的实施方式中,作为本实施方式的电泳显示装置的一个例子,列举有源矩阵驱动方式的电泳显示装置进行说明,但也能够使用分段(segment)方式等构成。

图1是本实施方式的电泳显示装置的一个例子的显示部周边的俯视图。图1所示的电泳显示装置1是有源矩阵驱动方式的电泳显示装置。显示装置1具备显示部2、控制器10、扫描线驱动电路(扫描线驱动器)60以及数据线驱动电路(数据线驱动器)70。控制器10经由柔性线缆16与显示部2相连,控制器10具有显示控制部11、存储器12、电流·电压控制部13、通信控制部14、天线15等。有时将扫描线驱动电路60以及数据线驱动电路70称作驱动部。驱动部向后述的显示介质35施加电压。

天线15接收从读写器发送的无线电波。通信控制部14进行数据通信。电流·电压控制部13控制伴随着数据通信、改写的电压·电流。此外,显示控制部11基于从天线接收到的数据而控制后述的显示介质35的显示。另外,为了方便而将各控制部分别表述,但也可以根据所搭载的集成电路的种类等而适当统一·共用化等。

图2是表示本实施方式的像素20的电气构成的等效电路图。在图2中,像素20具备像素开关用晶体管24、像素电极21、对置电极22、显示介质35以及保持电容27。对置电极22连接于共同电位线90,保持电容27连接于电容器电位线80。

图2示出了在有源矩阵驱动方式中,在显示部2中排列有多个的像素20中的第i行j列的一个像素20的例子。虽然省略图示,在显示部2中,m行×n列量的像素20排列成矩阵状(二维平面的),m条扫描线40(Y1、Y2、…、Yi、…、Ym)与n条数据线50(X1、X2、…、Xj、…、Xn)以相互交叉的方式设置。具体而言,m条扫描线40分别在行方向(即,图1的X方向)上延伸,n条数据线50分别在列方向(即,图1的Y方向)上延伸。对应于m条扫描线40与n条数据线50的交叉而配置有像素20。

控制器10使用显示控制部11、存储器12、电流·电压控制部13等,控制扫描线驱动电路60、数据线驱动电路70的动作。控制器10例如将时钟信号、开始脉冲等的定时信号向各电路供给。

扫描线驱动电路60在控制器10的控制之下,在规定的帧期间,脉冲式地依次向扫描线Y1、Y2、…、Ym的各个供给扫描信号。

数据线驱动电路70在控制器10的控制之下,向数据线X1、X2、…、Xn供给数据电位。数据电位选取基准电位GND(例如0V)、高电位V1(例如+15V)或者低电位V2(例如-15V)等。

控制器10向共同电位线90供给共同电位Vcom(在本实施方式中,为与栅极馈通电压Vgf相同的电位)。

控制器10具有存储器12,因此能够存储改写前的显示。在本实施方式中,能够比较第一图像与第一图像的接下来的第二图像的数据,以最佳的驱动波形进行改写。

像素开关用晶体管24例如由N型晶体管构成,但也可以是P型。关于像素开关用晶体管24,其栅极电连接于扫描线40,其源极电连接于数据线50,其漏极电连接于像素电极21以及保持电容27。像素开关用晶体管24在与从扫描线驱动电路60经由扫描线40脉冲性地供给的扫描信号相应的定时,将与从数据线驱动电路70经由数据线50供给的数据电位向像素电极21以及保持电容27输出。

从数据线驱动电路70经由数据线50以及像素开关用晶体管24向像素电极21供给数据电位。像素电极21被配置成隔着显示介质35而与对置电极22相互对置。

对置电极22与被供给共同电位Vcom的共同电位线90电连接。

显示介质35例如为在图5所示那样的微杯(micro cup)23中填充有带电粒子30与显示溶剂34并通过密封件25密封的构成。在本实施方式中,示出了微杯方式的显示装置的例子,但也能够使用微胶囊式等其他方式的显示介质35。带电粒子30仅在施加电场时移动,在不施加电场时不移动而是维持其显示状态。即,具有显示的记忆性。

保持电容27具有隔着电介质膜而对置配置的一对电极。保持电容27的一个电极电连接于像素电极21以及像素开关用晶体管24,另一个电极电连接于电容器电位线80(恒定电位)。能够通过保持电容27将数据电位维持一定期间。

图3是本实施方式的电泳显示装置的其他例的显示部周边的俯视图,在分段类型这一点上,与图1所示的电泳显示装置1不同。在图3所示的分段类型的电泳显示装置1的情况下,进行与像素电极21的形状相同的显示。

图4是从横向观察分段类型的电泳显示装置1的显示部2的布线示意图。如此,利用对置电极22与像素电极21夹持显示介质35。在向被分为各段的各像素电极21施加了改写电压的情况下,显示色发生变化。

一边参照图1以及图2,一边对本实施方式的电泳显示装置1的驱动方法进行说明。通过扫描线驱动电路60,向扫描线40(栅极布线)施加高电位VGH或者低电位VGL。在薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)是n沟道的情况下,VGL是非选择电位,VGH是选择电位。在TFT是p沟道的情况下,VGH是非选择电位,VGL是选择电位。例如VGH=+20V,VGL=-20V。

同时,通过数据线驱动电路70,对数据线50(源极布线)施加第一电压V1、第二电压V2、或者0V作为数据电位。例如V1=+15V,V2=-15V。被选择的1行TFT成为接通状态而使所施加的数据电位写入像素电极21。通过依次改变选择行与数据电位,向整个画面的像素电极21写入数据电位。这被称为线序驱动。

但是,所写入的电位在扫描线40(栅极布线)成为非选择电位且TFT成为断开状态时,仅变化栅极馈通电压Vgf。即,被写入了V1、V2、0V的像素成为V1+Vgf、V2+Vgf、Vgf。Vgf由下述式1给出。在TFT为n沟道的情况下,Vgf为负,在TFT为p沟道的情况下,Vgf为正。

Vgf=ΔVg·Cgd/(Cs+Cp+Cgd)···式1

这里,ΔVg是TFT从接通变为断开时的扫描线40(栅极布线)的电压变化,在n沟道中为(VGL-VGH),在p沟道中为(VGH-VGL)。Cgd是TFT的栅极·漏极间电容,Cs是连接于像素电极的累积电容,Cp是显示介质的电容成分。通过使对置电极22的电位与规定值(栅极馈通电压Vgf)匹配,能够使像素电极21以及对置电极22之间的电压为V1、V2、或者0V。

如此,通过使用薄膜晶体管阵列,能够进行点矩阵的显示。通过对于各个点矩阵的像素20进行基于施加第一电压V1、第二电压V2、或者0V的多个子步骤的组合的显示,能够对各像素20进行所希望的显示。

接下来,参照图5对本实施方式的电泳显示装置的显示部的具体构成进行说明。

如上述那样,图5是本实施方式的电泳显示装置1的显示部2的局部剖面图。在图5中,像素20为在基板28与对置基板29之间夹持有显示介质35的构成。

基板28是由例如玻璃、塑料等构成的基板。虽然在此省略图示,在基板28上形成有包含了前述的像素开关用晶体管24、保持电容27、扫描线40、数据线50、共同电位线90等的层叠构造。该层叠构造例如为图2所示的构造。另外,在该层叠构造的上层侧以矩阵状设有多个像素电极21。

对置基板29是由例如玻璃、塑料等构成的透明基板。在对置基板29中的与基板28对置的面上,对置电极22与多个像素电极21对置地形成为整面状(平面状)。对置电极22由例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成。

显示介质35配置于一对基板28、29的具有电极21、22的面彼此之间。显示介质35是在微杯23内部利用显示溶剂34使包含作为第一粒子的白粒子31、作为第二粒子的黑粒子32在内的带电粒子30分散,并用密封件25密封而成的。微杯23例如由热固化性树脂、UV固化性树脂等的塑料等形成。密封件25例如由热固化性树脂、UV固化性树脂等的塑料等形成。

作为显示溶剂34,能够单独或混合使用:水、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、甲基溶纤剂等醇系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等各种酯类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类;戊烷、己烷、辛烷等脂肪族烃;环己烷、甲基环己烷等脂环式烃;苯、甲苯、二甲苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、癸基苯、十一烷基苯、十二烷基苯、十三烷基苯、十四烷基苯等具有长链烷基的苯类等芳香族烃;二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等卤代烃;羧酸盐或其他油类。另外,分散介质中也可以配合表面活性剂。

白粒子31例如能够列举由二氧化钛、锌华(氧化锌)、三氧化锑、氧化铝、氧化锆、硫酸钡、硫酸铅等白色颜料形成的粒子(高分子或胶体)。

黑粒子32例如能够列举由锰铁素体黑尖晶石、铜铬铁矿黑、尖晶石苯胺黑、炭黑等黑色颜料形成的粒子(高分子或胶体)。

在这些颜料中,根据需要而能够添加:由电解质、表面活性剂、金属皂、树脂、橡胶、油、清漆、复合物等的粒子形成的电荷控制剂;钛类偶联剂、铝类偶联剂、硅烷类偶联剂等分散剂;润滑剂;稳定剂等。

实施例

以下示出具体的实施例,但本发明并不限定于以下的实施例。在以下的实施例以及比较例中,使用了图1所示的有源矩阵类型电泳显示装置1。

(实施例1)

在实施例1中,将显示装置1的数据通信时间设为2000ms,在数据通信开始后进行波形1下的改写。在波形1中,分别将+15V、-15V、+15V、-15V各写入500ms。波形1下的改写以白显示结束。然后,在数据通信与波形1结束之后,在波形2中进行了500ms的改写。此时,在显示白色的情况下向像素侧施加-15V,在显示黑色的情况下向像素侧施加+15V。将详细的条件表示在表1中。在本实施例中,由于与数据通信并行地进行了第一图像的擦除,因此总改写时间为2500ms。另外,此时的白显示部的亮度L*为71,黑显示部的亮度L*为18。

(实施例2)

在实施例2中,变更了实施例1的波形1与波形2。在波形1中,分别将-15V、+15V、-15V、+15V各写入500ms,使结束为黑显示。在之后的波形2中,在显示白色的情况下将-15V写入600ms,在显示黑色的情况下将+15V写入600ms。总改写时间为2600ms。此时的白显示部的亮度L*为72,黑显示部的亮度L*为16。

(实施例3)

在实施例3中,变更了实施例1中的波形1与波形2。在波形1中,在将+15V写入400ms后,分别将-15V、+15V、-15V写入各500ms,之后,将+15V写入100ms,以灰色显示结束。在之后的波形2中,在显示白色的情况下将-15V写入300ms,将0V写入100ms,将-15V写入300ms,在显示黑色的情况下将+15V写入300ms,将0V写入100ms,将+15V写入300ms。通过在写入与写入之间插入休息的时间(施加0V的时间),容易使电泳的粒子变得整齐,容易提高黑白亮度差。总改写时间为2700ms。此时的白显示部的亮度L*为73,黑显示部的亮度L*为15。

(实施例4)

在实施例4中,变更了实施例1中的波形1与波形2。在实施例4中,参照前图像(第一图像)的显示,考虑在用于显示前图像(第一图像)的波形2与用于显示该前图像的下一图像(第二图像)的波形1中维持DC平衡。另外,由于下一图像参照前图像,因此波形要素成为4种。

在表1中示出了在前图像中为白色或者黑色的情况下以及在下一图像中为白色或者黑色的情况下的波形。在前图像为白色的情况下,在波形1中,依次将+15V写入800ms,将-15V写入500ms,将+15V写入500ms,将-15V写入500ms。在前图像为黑色的情况下,与白色的情况相反,在波形1中,依次将-15V写入800ms,将+15V写入500ms,将-15V写入500ms,将+15V写入500ms。在波形2中,由于进行了300ms的写入,因此可由此维持DC平衡。

在波形2中,在写入白色的情况下,将-15V写入300ms,在写入黑色的情况下,将+15V写入300ms。如此,两种波形2分别参照两种波形1,因此波形要素合计成为4种。总改写时间为2600ms。此时的白显示部的亮度L*为71,黑显示部的亮度L*为19。

(比较例1)

与实施例不同,在数据通信结束后进行了波形1的改写以及波形2的改写。数据通信时间与实施例1相同,为2000ms,显示改写时间也与实施例1相同,为2500ms,但总改写时间成为4500ms,比实施例1长2000ms。另外,关于显示性能,白显示部的亮度L*为71,黑显示部的亮度L*为18,与实施例1为相同水平。

在表1中,作为改写时间判定的基准,将连续接收920MHz频带的无线供电的作为上限的4秒(4000ms)以内作为OK(良好),将超过4秒(4000ms)的情况作为NG(不良)。作为显示性能的判定基准,将作为白色亮度与黑色亮度之差的黑白亮度差ΔL*为50以上的情况作为OK,将小于50的情况作为NG。在黑白亮度差ΔL*中,40以上是能够可靠地识别白色与黑色之差的水平,但为了应对更清晰地显示这一要求,将作为更严格的基准的黑白亮度差ΔL*为50以上作为OK。

[表1]

(评价结果)

在实施例1、2、3、4中,全部是改写时间判定为OK,显示性能判定也为OK。与此相对,在比较例1中,显示性能判定为OK,但改写时间判定为NG。以上,在实施例1~4中,能够在维持显示特性的状态下缩短总改写时间。

工业上的可利用性

本发明作为通过数据通信进行改写指示的电泳显示装置较有用。特别是,对于带RFID的显示装置、搭载于RTI的物流标签等,较有用。

附图标记说明

1 电泳显示装置

2 显示部

10 控制器

11 显示控制部

12 存储器

13 电流·电压控制部

14 通信控制部

15 天线

16 柔性线缆

20 像素

21 像素电极

22 对置电极

23 微杯

24 像素开关用晶体管

25 密封件

27 保持电容

28 基板

29 对置基板

30 带电粒子

31 白粒子

32 黑粒子

34 显示溶剂

35 显示介质

40 扫描线

50 数据线

60 扫描线驱动电路

70 数据线驱动电路

80 电容器电位线

90 共同电位线

技术分类

06120112852361