电光装置、电子设备和电光装置的控制方法

电光装置、电子设备和电光装置的控制方法
【专利摘要】本发明提供一种可易于实现以往难以实现的各种特性的电光装置、电子设备和电光装置的控制方法等。所述电光学装置为一种将分散介质中泳动的电泳粒子用于图像显示的电光装置，所述电光装置的特征在于，包括：第一电极；第二电极；第一电泳粒子，其被着色成第一颜色且在第一极性上带电；第二电泳粒子，其被着色成第一颜色且在第一极性上带电，第一电泳粒子以及第二电泳粒子被配置于第一电极与第二电极之间，且第一电泳粒子的带电量的绝对值大于第二电泳粒子的带电量的绝对值。
【专利说明】电光装置、电子设备和电光装置的控制方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电光装置、使用电光装置的电子设备以及电光装置的控制方法 等。

【背景技术】
[0002] -直以来，作为这种电光装置的一个示例，已知一种电泳显示装置。电泳显示装置 具有，将包括被着色的电泳粒子的电泳元件夹在像素电极与对置电极之间的结构，且通过 向两电极间施加电压而使电泳粒子进行泳动来显示图像。此时，在电泳显示装置中，例如当 对被着色成互不相同的颜色的电泳粒子进行每种颜色独立地控制以使之泳动时，使所显示 的图像的颜色的能够变更。电泳元件例如由各自包括多个电泳粒子的多个微胶囊构成，且 被封入到像素电极与对置电极之间。
[0003] 关于这种电泳显示装置的技术，例如专利文献1?专利文献3、非专利文献1以及 非专利文献2中进行了公开。
[0004] 在专利文献1中，公开了 一种在微胶囊内的分散于被着色成黑色的分散剂中的电 泳粒子对每种颜色具有互不相同的电泳移动率，且因施加电压值或施加电压的施加时间的 不同而实施不同的色彩的显示的显示装置。
[0005] 在专利文献2中，公开了一种通过使用红色、绿色、蓝色以及白色的滤色器来实施 彩色的图像显示的电泳显示装置。
[0006] 在专利文献3中，公开了一种包括多个电泳粒子、且根据各个电泳粒子的光学特 性来显示图像的电泳显示装置，其中，所述多个电泳粒子具有在流体内各不相同的电泳移 动率。
[0007] 在非专利文献1中，公开了一种通过对每种颜色层叠了电致变色层的结构来显示 彩色的图像的电泳显示装置。
[0008] 在非专利文献2中，公开了一种通过使具有互不相同的阈值的着色电泳粒子独立 且进行控制来显示彩色的图像的电泳显示装置。
[0009] 从专利文献1?专利文献3以及非专利文献1?非专利文献2可知，电泳粒子的 特性或使电泳粒子分散的液体的特性在决定如何实施电泳显示装置的控制中为重要的要 素。在电泳显示装置中，以高对比度化和工作温度范围的扩大、或显示状态的保持时间的长 时间化和显示状态的更新时间的缩短等的进一步的性能提高为目标较为重要。
[0010] 专利文献1 :日本特开2000-194021号公报
[0011] 专利文献2 :美国专利申请公报第2011/0310461号说明书
[0012] 专利文献3 :美国专利申请公报第2006/0202949号说明书
[0013] 非专利文献 1 :T. Yashiro,"Novel Design for Color Electrophoretic Display"，SID20115. 3
[0014] 非专利文献 2 :N. Hiji, "Novel Color Electrophoretic E-Paper Using Independently Movable Colored Particles"，SID20128.4


【发明内容】

[0015] 本发明是鉴于如上所述的技术性课题而被完成的。根据本发明的几个方式，能够 提供一种可易于实现以往难以实现的各种特性的电光装置、电子设备以及电光装置的控制 方法等。
[0016] 应用例1
[0017] 本应用例所涉及的电光装置为一种将在分散剂中泳动的电泳粒子用于图像显示 的电光装置，所述电光装置特征在于，包括：第一电极；第二电极；第一电泳粒子，其被着色 成第一颜色且在第一极性上带电；第二电泳粒子，其被着色成所述第一颜色且在所述第一 极性上带电；所述第一电泳粒子以及所述第二电泳粒子被配置于所述第一电极与所述第二 电极之间；所述第一电泳粒子的带电量的绝对值大于所述第二电泳粒子的带电量的绝对 值。
[0018] 在该结构中，包括：第一电极；第二电极；第一电泳粒子，其被着色成第一颜色且 在第一极性上带电；第二电泳粒子，其被着色成第一颜色且在第一极性上带电，由于第一电 泳粒子以及第二电泳粒子被配置于第一电极与第二电极之间，且第一电泳粒子的带电量的 绝对值大于第二电泳粒子的带电量的绝对值，因此通过对第一电极与第二电极之间的电场 强度进行控制，从而能够分别对第一电泳粒子的运动和第二电泳粒子的运动进行控制，且 与使用一种电泳粒子而实施的灰度控制相比而易于实施电光装置的图像显示中的第一颜 色的灰度控制。
[0019] 应用例2
[0020] 在上述应用例所涉及的电光装置中，优选为，还包括被着色成第二颜色且在第二 极性上带电的第三电泳粒子。
[0021] 由于在该结构中，还包括被着色成第二颜色且在第二极性上带电的第三电泳粒 子，因此使用第一颜色的简单的灰度控制而能够实施第一颜色与第二颜色的混色显示，且 能够将混色的灰度控制设为简单的控制，其中，所述第一颜色与第二颜色，其使用被着色成 第一颜色的第一电泳粒子以及第二电泳粒子和被着色成第二颜色的第三电泳粒子。
[0022] 应用例3
[0023] 在上述应用例所涉及的电光装置中，优选为，还包括被着色成所述第二颜色且在 所述第二极性上带电的第四电泳粒子，且所述第三电泳粒子的带电量的绝对值大于所述第 四电泳粒子的带电量的绝对值。
[0024] 由于在该构成中，还包括被着色成第二颜色且在第二极性上带电的第四电泳粒 子，且第三电泳粒子的带电量的绝对值大于第四电泳粒子的带电量的绝对值，因此，通过对 第一电极与第二电极之间的电场强度进行控制而能够分别对第三电泳粒子的运动和第四 电泳粒子的运动进行控制，且与使用一种电泳粒子而实施的灰度控制相比而能够易于实施 电光装置的图像显示中的第二颜色的灰度控制。由此，能够更优选地实施电光装置的图像 显示的灰度显示。
[0025] 应用例4
[0026] 在上述应用例所涉及的电光装置中，优选为，还包括被着色成第三颜色且在上述 第一极性上带电的第五电泳粒子，且所述第五电泳粒子的带电量的绝对值与所述第一电泳 粒子的带电量的绝对值以及所述第二电泳粒子的带电量的绝对值不同。
[0027] 由于根据该结构，还包括被着色成第三颜色且在第一极性上带电的第五电泳粒 子，且第五电泳粒子的带电量的绝对值与第一电泳粒子的带电量的绝对值和第二电泳粒子 的带电量的绝对值不同，因此在电光装置的图像显示中，能够将使用第一颜色、第二颜色和 第三颜色的混色的显示的控制设为较简单的控制。
[0028] 应用例5
[0029] 优选为，在上述应用例所涉及的电光装置中，在所述第一电泳粒子和所述第二电 泳粒子中对光的反射率为不同。
[0030] 由于在该结构中，在第一电泳粒子和第二电泳粒子中对光的反射率不同，因此能 够通过加上了电泳粒子的反射率的不同的第一电泳粒子的移动控制以及第二电泳粒子的 移动控制而实施电光装置的图像显示的灰度控制，从而能够扩大控制的幅度。
[0031] 应用例6
[0032] 优选为，在上述应用例所涉及的电光装置中，在所述第三电泳粒子和所述第四电 泳粒子中对光的反射率为不同。
[0033] 由于根据该结构，在第三电泳粒子和第四电泳粒子中，对光的反射率不同，因此能 够通过加上了电泳粒子的反射率不同的第一电泳粒子的移动控制以及第二电泳粒子的移 动控制而实施电光装置的图像显示的灰度控制，从而能够扩大控制的幅度。
[0034] 应用例7
[0035] 上述应用例所涉及的电光装置的特征在于，所述分散剂被着色。
[0036] 由于根据该结构，通过使分散剂被着色，因此因能够使对电泳粒子所着色的颜色 和分散介质的颜色进行组合的混色，故使电光装置中的更优异的图像显示成为可能。
[0037] 应用例8
[0038] -种实施图像显示的电子设备，其特征在于，具有上述的电光装置。
[0039] 由于根据该结构，通过在电子设备中使用上述的电光装置，从而能够提供一种能 够对图像进行更优异的灰度显示的电子设备。
[0040] 应用例9
[0041] 上述应用例所涉及的电光装置的控制方法的特征在于，使用第一电泳粒子和第二 电泳粒子，且通过对所述第一电泳粒子的泳动距离以及所述第二电泳粒子的泳动距离进行 控制，从而能够实施所显示图像的灰度的控制，其中，所述第一电泳粒子，其被着色成第一 颜色且在第一极性上带电，所述第二电泳粒子，其被着色成对光的反射率不同的所述第一 颜色且在所述第一极性上被带电有与所述第一电泳粒子不同的带电量。
[0042] 由于根据该方法，通过使用第一电泳粒子和第二电泳粒子，且对第一电泳粒子的 泳动距离以及第二电泳粒子的泳动距离进行控制，从而能够实施所显示图像的灰度的控 制，因此与使用一种电泳粒子而实施的灰度控制相比而能够容易地实施电光装置的图像显 示中的第一颜色的灰度控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0043] 图1为作为第一实施方式所涉及的电光装置的电泳显示装置的结构示例的框图。
[0044] 图2为表示电泳显示装置的显示区域内的等效电路的图。
[0045] 图3 (A)、图3 (B)为电泳显示装置的动作说明图。
[0046] 图4为第一实施方式的微胶囊的模式图。
[0047] 图5为第一实施方式的电泳粒子的电泳移动率的说明图。
[0048] 图6为表示电泳粒子的光响应的磁滞特性的一个示例的图。
[0049] 图7为表示电泳粒子的显示状态的保持特性的一个示例的图。
[0050] 图8为模式化地表示第二实施方式的微胶囊的结构的概要的图。
[0051] 图9为第二实施方式的电泳粒子的电泳移动率的说明图。
[0052] 图10为模式化地表示第三实施方式的微胶囊的结构的概要的图。
[0053] 图11为第三实施方式的电泳粒子的电泳移动率的说明图。
[0054] 图12为第四实施方式中显示黑色时的动作说明图。
[0055] 图13为第四实施方式的电泳粒子的电泳移动率的说明图。
[0056] 图14为包括第一实施方式?第五实施方式中的任意一个实施方式的电泳显示装 置的电子设备的结构示例的框图。

【具体实施方式】
[0057] 以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下进行说明的实施方 式不会对权利要求书中所述的本发明的内容进行不适当的限定。此外，在下文中被说明的 结构的全部内容不一定都是为了解决本发明的课题所必需的结构要件。所使用的附图为便 于实施方式的说明的附图。
[0058] 另外，虽然在以下的实施方式中，作为本发明所涉及的电光装置的一个示例而对 有源矩阵驱动方式的电泳显示装置进行说明，但是本发明所涉及的电光装置并不被限定于 有源矩阵驱动方式的电泳显示装置。
[0059] 第一实施方式
[0060] 图1为表示作为本实施方式所涉及的电光装置的电泳显示装置10的概要框图。
[0061] 电泳显示装置10具备在各个像素中具有存储性的显示元件，且具有在不实施显 示状态的更新的状态下保持之前的显示状态的性质。
[0062] 电泳显示装置10具备：显示区域12、控制器20、扫描线驱动电路30、数据线驱动 电路40和共用电极驱动电路50。
[0063] 显示区域12具有被排列成m(m为2以上的整数)行Χη (η为2以上的整数)列且 呈矩阵状的多个像素 Ρ11?Pnl、P12?Ρη2、…、Plm?Pnm。多个像素 Ρ11?Pnl、P12? Ρη2、…、Plm?Pnm的各个像素具有同样的结构。在该像素区域12中，扫描线Υ1?Ym和 数据线XI?Χη以互相交叉的方式配置。具体而言，在像素区域12中，设置有在X方向延 伸、在Υ方向排列的m条扫描线Υ1?Ym，且设置有在Υ方向延伸、在X方向排列的η条数据 线XI?Χη。各个像素以对应于各个扫描线与各个数据线的交叉的方式而配置。各个像素 具有像素电极或对置电极等，其结构在后文进行叙述。
[0064] 控制器20为，对扫描线驱动电路30、数据线驱动电路40和共用电极驱动电路50 的动作进行控制的部分。为了实现所期望的显示状态，控制器20向扫描线驱动电路30、数 据线驱动电路40以及共用电极驱动电路50供给时钟信号、起始脉冲信号等定时信号。 [0065] 扫描线驱动电路30通过来自控制器20的控制而在规定的帧期间内依次向各个扫 描线Y1、Y2、···、￥!!!供给作为脉冲状的信号的扫描信号。
[0066] 数据线驱动电路40通过来自控制器20的控制，而向各个数据线Χ1、Χ2、"·、Χη供 给数据电压。数据电压为，例如基准电压"GND"（例如0伏)、高电位侧电压"VSH"（例如+15 伏）以及低电位侧电压"-VSH"（例如-15伏）中的任意一种。
[0067] 共用电极驱动电路50向与各个像素的对置电极电连接的共用电极线52供给共用 电压Vcom (例如与基准电压"GND"同电位的电压)。只要对置电极与供给基准电压"GND" 时的像素电极之间的电压实质上在相同的范围内，则共用电压Vcom也可以为与基准电压 "GND"不同的电压。例如，考虑到因与其他的信号线或电极等的交流耦合而导致的像素电极 的电位变动，则共用电压Vcom也可以与向像素电极供给的基准电压"GND"为不同的值。
[0068] 图2为表示显示区域12中的电气结构的等效电路的一个示例。在图2中，与图1 相同的部分标注相同符号并适当地省略说明。由于构成像素 P11?Pnl、P12?Pn2、…、 Plm?Pnm的各个像素具有同样的构成，因此以下对像素 P11进行说明。
[0069] 像素 P11具备：开关晶体管60、像素电极62、对置电极64、电泳元件（电光元件)66 和保持电容68。
[0070] 开关晶体管60例如由N型的金属氧化膜半导体（Metal Oxide Semiconductor : M0S)晶体管构成。在该开关晶体管60中，栅极与扫描线Y1电连接，源极与数据线XI电连 接，漏极与像素电极62以及保持电容68的一端电连接。这种开关晶体管60在与经由扫描 线Y1所供给的扫描信号相对应的时间点上，将经由数据线XI所供给的数据电压向像素电 极62以及保持电容68的一端输出。
[0071] 像素电极62作为第一电极，以隔着电泳兀件66而与对置电极64相互对置的方式 配置。在像素电极62中，经由数据线XI以及开关晶体管60而被供给数据电压。
[0072] 对置电极64作为第二电极，与被供给共用电压Vcom的共用电极线52电连接。具 有构成像素 P11?Pnl、P12?Pn2、…、Plm?Pnm的各个像素的对置电极为同电位。对置 电极64例如由镁银（MgAg)、铟锡氧化膜（ΙΤ0)、铟锌氧化物（ΙΖ0)等的透明导电材料形成， 且在对置电极64侧显示图像。
[0073] 电泳元件66被设置在像素电极62与对置电极64之间，且形成电泳层。电泳元件 66由多个微胶囊(广义上为小室）构成，其中，所述微胶囊由各自包括带电且被着色的多个 电泳粒子构成。即，电泳显示装置10为微胶囊型的电泳显示装置。
[0074] 保持电容68具有如下结构，所述结构具备隔着电介质膜而被对置配置的一对电 极。一方的电极与开关晶体管60的漏极以及像素电极62电连接，另一方的电极与共用电 极线52电连接。这种保持电容68能够以预定期间而保持向像素电极62所供给的数据电 压。
[0075] 图3 (A)、图3 (B)为表示电泳元件66的动作说明图。图3 (A)和图3 (B)为模 式化地表示构成像素的对置电极64、像素电极62以及电泳元件66的局部剖视图，图3 (A) 为表示对置电极64与像素电极62相比而被设定为高电位的状态，图3 (B)为表示对置电 极64与像素电极62相比而被设定为低电位的状态。另外，在图3 (A)、图3 (B)中，与图2 相同的部分标注相同符号而适当地省略说明。
[0076] 构成电泳元件66的各个微胶囊70具有，例如具有粘性的分散介质72、例如带正 电且被着色成黑色的电泳粒子74和例如被带负电且被着色成白色的电泳粒子76。电泳粒 子74、76被夹持在像素电极62以及对置电极64之间，且根据两个电极间的电压而在分散 介质72内进行泳动。
[0077] 在对置电极64与像素电极62相比以高电位的方式而被设定时，如图3 (A)所示， 带正电的黑色的电泳粒子74向像素电极62被拉近，带负电的白色电泳粒子76向对置电极 64被拉近。此时，当从对置电极64 -侧观察时将识别出白色。
[0078] 相对于此，在对置电极64与像素电极62相比以低电位的方式而被设定时，如图3 (B)所示，带正电的黑色的电泳粒子74向对置电极64被拉近，带负电的白色电泳粒子76向 像素电极62被拉近。此时，当从对置电极64 -侧观察时而将识别出黑色。
[0079] 此外，在对置电极64以与像素电极62实质上为同电位的方式而被设定时，微胶囊 70内的电泳粒子74、76不会进行电泳而会保持之前的显示状态。
[0080] 图4模式化地图示了本实施方式中的微胶囊70的结构。在图4中，与图3 (A)或 图3 (B)相同的部分标注相同符号而适当省略说明。
[0081] 微胶囊70包括带正电且带电量(所带电的电荷量）互不相同的白色(第一颜色）的 第一电泳粒子761、第二电泳粒子762以及黑色的分散介质72。第一电泳粒子761具有第 一电荷量Q1，第二电泳粒子762具有与第一电荷量Q1不相同的第二电荷量Q2。此处，设为 Q1>Q2。
[0082] 当将分散介质72的粘度设为η、电泳粒子的粒径设为dp、电泳粒子所带电的电荷 量设为q、施加于电泳兀件66上的电场设为E时，电泳粒子在单位时间内的移动速度、即电 泳移动率(广义上为移动率）μ能够以下式来表示。
[0083] [数学式1]
[0084]

【权利要求】
1. 一种电光装置，其特征在于，其将在分散剂中泳动的电泳粒子用于图像显示中，并包 括： 第一电极； 第二电极； 第一电泳粒子，其被着色成第一颜色且在第一极性上带电； 第二电泳粒子，其被着色成所述第一颜色且在所述第一极性上带电， 所述第一电泳粒子以及所述第二电泳粒子被配置于，所述第一电极与所述第二电极之 间， 所述第一电泳粒子的带电量的绝对值大于所述第二电泳粒子的带电量的绝对值。
2. 如权利要求1所述的电光装置，其特征在于， 还包括被着色成第二颜色且在第二极性上带电的第三电泳粒子。
3. 如权利要求2所述的电光装置，其特征在于， 还包括被着色成所述第二颜色且在所述第二极性上带电的第四电泳粒子， 所述第三电泳粒子的带电量的绝对值大于所述第四电泳粒子的带电量的绝对值。
4. 如权利要求1至3中的任意一项所述的电光装置，其特征在于， 还包括被着色成第三颜色且在所述第一极性上带电的第五电泳粒子， 所述第五电泳粒子的带电量的绝对值与所述第一电泳粒子的带电量的绝对值以及所 述第二电泳粒子的带电量的绝对值不同。
5. 如权利要求1至4中的任意一项所述的电光装置，其特征在于， 所述第一电泳粒子和所述第二电泳粒子对光的反射率不同。
6. 如权利要求3至5中的任意一项所述的电光装置，其特征在于， 所述第三电泳粒子和所述第四电泳粒子对光的反射率不同。
7. 如权利要求1至6中的任意一项所述的电光装置，其特征在于， 所述分散介质被着色。
8. -种电子设备，其进行图像显示，其中， 具有权利要求1至7中任意一项所述的电光装置。
9. 一种电光装置的控制方法，其特征在于， 使用第一电泳粒子和第二电泳粒子，其中，所述第一电泳粒子被着色成第一颜色且在 第一极性上带电，所述第二电泳粒子被着色成对光的反射率不同的所述第一颜色、且在所 述第一极性上被带电有与所述第一电泳粒子不同的带电量， 通过对所述第一电泳粒子的泳动距离以及所述第二电泳粒子的泳动距离进行控制，从 而实施所显示的图像的灰度的控制。
【文档编号】G09G3/34GK104062826SQ201410099133
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2013年3月18日
【发明者】藤森啓太郎, 小川英树 申请人:精工爱普生株式会社