电泳显示装置、电子设备及电泳显示装置的制造方法与流程

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电泳显示装置、电子设备及电泳显示装置的制造方法与流程

本发明涉及电泳显示装置、电子设备及电泳显示装置的制造方法。



背景技术:

电泳显示装置(epd:电泳显示)被用于例如电子纸等。

电泳显示装置通过对被注入了具有带电性及分散性的粒子的溶剂施加电压,使该粒子向规定的电极的一侧移动,能够分离颜色及反射率不同的粒子,改变显示的内容。举一例,使用了对应于白色的粒子(称为“白色粒子”)及对应于黑色的粒子(称为“黑色粒子”)的黑白显示体,一般是利用白色粒子的光散射显示白色,利用黑色粒子的光吸收性显示黑色。

作为电泳显示装置,使用即使停止电压的施加也能够保持显示内容的保持型的电泳显示装置(参照专利文献1)。

然而,使用保持型的电泳显示装置,有时会出现下述情况,例如:由于显示的内容被保持,粒子(例如白色粒子或黑色粒子)粘附在电极上被保持着不能消掉,从而粒子的响应速度变慢。

而且,使用保持型的电泳显示装置,例如:由于显示的内容被保持,有时会随时间发生散焦或余像的情况。因此,保持型的电泳显示装置,通过更新(refresh)驱动或黑白反转驱动(黑白反转图像的插入)防止散焦或余像。

而且,保持型的电泳显示装置,由于是在显示控制的中途进行更新驱动或黑白反转驱动,因此,有时会发生易读性的恶化,或者出现本来无需显示的显示时间,有时显示质量(显示品质)变差。

另外,在用于体育运动等用途,每一秒的显示都需要重写的情况下,使用保持型的电泳显示装置,有时会出现更新驱动或黑白反转驱动不能进行或难以进行的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-103967号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

如上所述,使用保持型的电泳显示装置,有时粒子的响应速度会变慢,人们期待粒子的响应速度快的电泳显示装置。

鉴于上述几点,本发明的目的在于提供一种能够加速粒子的响应速度的电泳显示装置、电子设备及电泳显示装置的制造方法。

解决课题的手段

为解决上述课题的至少一个,本发明的一方面是下述电泳显示装置,包括:彼此相对的第一基板及第二基板;设置在所述第一基板上的第一电极;设置在所述第二基板上的第二电极;设置在所述第一电极和所述第二电极之间的包含粒子和分散剂的分散液,当从在所述第一电极和所述第二电极之间施加显示对应于所述粒子的颜色的电压以在所述第二基板的一侧显示所述颜色的状态解除所述电压时,显示所述粒子所对应的颜色以外的颜色。

根据这种构成,使用电泳显示装置,当从在第一电极和第二电极之间施加显示粒子所对应的颜色的电压以在第二基板的一侧显示该颜色的状态解除该电压时,显示该粒子所对应的颜色以外的颜色。由此,电泳显示装置成为非保持型,从而能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

本发明的一方面,在电泳显示装置可以采用下述构成,即、在不在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压的状态下,对于所述第一电极和所述第二电极中的一方或两方电极,当所述电极和所述粒子靠近时,在所述电极和所述粒子之间起作用的合力变成排斥力。

根据这种构成,电泳显示装置成为非保持型。由此,使用电泳显示装置能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

本发明的一方面,在电泳显示装置可以采用下述构成,即、对于所述第一电极和所述第二电极中的一方或两方电极,使所述分散液与所述电极的一侧接触的表面处具备疏水性或疏油性的层。

根据这种构成,电泳显示装置通过疏水性或疏油性的层而成为非保持型。由此,使用电泳显示装置能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

本发明的一方面,在电泳显示装置可以采用下述构成,即、所述层是氟的层。

根据这种构成,电泳显示装置通过氟的层而成为非保持型。由此,使用电泳显示装置能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

本发明的一方面,在电泳显示装置可以采用下述构成,即、所述粒子的刷部的量或长度被设定为:对于所述第一电极和所述第二电极中的一方或两方的电极,当所述电极和所述粒子靠近时,在所述电极和所述粒子之间起作用的合力变成排斥力的值。

根据这种构成,电泳显示装置通过粒子的刷部的量或长度而成为非保持型。由此,使用电泳显示装置能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

为解决上述课题的至少一个课题,本发明的一方面是具备如上所述的电泳显示装置的电子设备。

根据这种构成,在电子设备中,在电泳显示装置中,当从在第一电极和第二电极之间施加显示对应于粒子的颜色的电压以在第二基板的一侧显示该颜色的状态解除该电压时,显示该粒子所对应的颜色以外的颜色。由此,在电子设备中,电泳显示装置会成为非保持型,从而能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

为解决上述课题的至少一个,本发明的一方面是制造下述电泳显示装置的制造方法,该电泳显示装置包括:彼此相对的第一基板及第二基板;设置在所述第一基板上的第一电极;设置在所述第二基板上的第二电极;设置在所述第一电极和所述第二电极之间的包含粒子和分散剂的分散液,该电泳显示装置的制造方法进行下述工序中的一方或两方,即、对于所述第一电极和所述第二电极中的一方或两方电极,在所述分散液与所述电极的一侧接触的表面形成疏水性或疏油性的层的工序;或者,设置设定了下述值的分散液的工序,即粒子的刷部的量或长度被设定为对于所述第一电极和所述第二电极中的一方或两方电极,当所述电极和所述粒子靠近时,在所述电极和所述粒子之间起作用的合力变成排斥力的值。

根据这种构成,使用电泳显示装置的制造方法,可以制造非保持型的电泳显示装置。由此,使用电泳显示装置,能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

如上所述,根据本发明的电泳显示装置、电子设备及电泳显示装置的制造方法,电泳显示装置会成为非保持型。通过这种方式,根据本发明的电泳显示装置、电子设备及电泳显示装置的制造方法,在电泳显示装置中,能够加速粒子的响应速度,并能够加快显示的内容的重写的速度。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式(第一实施方式)的非保持型的电泳显示装置的简要构成例的图。

图2是示出本发明的一实施方式的电泳显示装置的显示部的构成例的图。

图3是示出本发明的一实施方式的没有电泳粒子粘附时的情形的一例的图。

图4是示出比较例的有电泳粒子粘附时的情形的一例的图。

图5是示出显示颜色转换时的响应速度的一例的图。

图6是用于说明本发明的一实施方式的非保持型的电力消耗的高效化的图。

图7是用于说明本发明的一实施方式的非保持型的显示质量的提高的图。

图8是用于说明本发明的一实施方式的非保持型的显示质量的提高的图。

图9是用于说明本发明的一实施方式的粒子刷量的调整的图。

图10是示出使用氟时电泳粒子与电极之间的相互作用的例子的图。

图11是示出使用刷量的调整时电泳粒子与电极之间的相互作用的例子的图。

图12是示出本发明的一实施方式(第二实施方式的第一例)的电子设备的简要构成例的图。

图13是示出本发明的一实施方式(第二实施方式的第二例)的电子设备的简要构成例的图。

图14是示出本发明的一实施方式(第二实施方式的第三例)的电子设备的简要构成例的图。

具体实施方式

参照图面,对本发明的实施方式进行详细的说明。

(第一实施方式)

[电泳显示装置的概要]

图1是示出本发明的一实施方式(第一实施方式)的非保持型的电泳显示装置1的简要构成例的图。图1是电泳显示装置1的俯视图。

电泳显示装置1具备显示部11和控制部12。

显示部11具备设置成纵向与横向(矩阵状)的多个像素区域21。

控制部12通过按照每一个像素区域21控制对分散液施加的电压,来控制显示的颜色。在本实施方式,每一个像素区域21,具有包含分散剂以及白色粒子及黑色粒子的分散液,因此,使用白色粒子的白色显示或使用黑色粒子的黑色显示成为可能。

[显示部的概要]

图2是示出本发明的一实施方式的电泳显示装置1的显示部11的构成例的图。图2是显示部11的截面侧面图,示出了位于外周的侧面的一部分的像素区域21的部分。

另外,在本实施方式,多个像素区域21中,面向外周的2个以上的像素区域21的构成相同,并且,不面向外周的2个以上的像素区域21的构成也相同。此外,面向外周的像素区域21的构成与不面向外周的像素区域21的构成,除了是否面向外周所对应的不同部分以外,均为相同构成。

显示部11具备:第一基板(以下,称为“像素基板”)101、第二基板(以下,称为“对向基板”)102、隔板111至113、第一接合层121、第二接合层122、第一电极(以下,称为“像素电极”)131至133、第二电极(以下,称为“对向电极”)141、分散液151、以及密封部171。分散液151包含分散剂161、第一种类的多个电泳粒子(以下,也称为“白色粒子”)162、第二种类的多个电泳粒子(以下,也称为“黑色粒子”)163。

另外,“像素基板”可以被称为“驱动基板”等,“对向电极”也可以被称为“共用电极”等。

像素基板101与对向基板102被设置成彼此相对。

在像素基板101与对向基板102之间,对像素基板101设置有隔板111至113。通过隔板111至113形成有被分割的多个像素区域21的空间(单元)。

在像素基板101与对向基板102之间,对像素基板101按照每一个像素区域21设置有电极(像素电极)131至133。

在像素基板101与对向基板102之间,对对向基板102设置有电极(对向电极)141。在本实施方式,对向电极141对于多个像素区域21是共用的电极,但作为其它构成例,对向电极141也可以针对每一个像素电极131分割而设置。另外,作为对向基板102,可以使用例如玻璃基板,作为对向电极141,可以使用例如ito(铟锡氧化物)等的电极。

在像素基板101与对向基板102之间,在对向基板102上,在比对向电极141靠近像素基板101的一侧设置有第一接合层121(例如,凹进层),进一步在像素基板101的一侧设置有第二接合层122(例如,保护膜层)。其中,第二接合层122与隔板111至112的前端部(对向基板102的一侧的前端部)接触。

在各个像素区域21上设置有分散液151。

密封部171设置在显示部11的外周的侧面,密封分散液151。另外,密封部171与对向电极141的接合部201能够通过例如涂布密封剂而接合。

在电泳显示装置1,控制部12驱动电压,对各个像素电极131至133施加电压后,通过控制对对向电极141施加的电压,而控制在各个像素区域21上显示的颜色(本实施方式为白色或黑色)。由此,显示面上显示的内容受到控制。在本实施方式,对向基板102的一侧的表面成为输出显示的内容的显示面。

例如,在像素电极131至133与对向电极141之间施加电压,以使对向电极141的电压变得相对高。于是,带正电的黑色粒子163由于库仑力而被吸引向像素电极131至133的一侧。另一方面,带负电的白色粒子162由于库仑力而被吸引向对向电极141的一侧。其结果,白色粒子162集中在显示面的一侧(对向电极141的一侧),显示面上显示出该白色粒子162所对应的颜色(白色)。

相反,在像素电极131至133与对向电极141之间施加电压,以使像素电极131至133的电位变得相对高。于是,带负电的白色粒子162由于库仑力而被吸引向像素电极131至133的一侧。另一方面,带正电的黑色粒子163由于库仑力而被吸引向对向电极141的一侧。其结果,黑色粒子163集中在显示面的一侧(对向电极141的一侧),显示面上显示出该黑色粒子163所对应的颜色(黑色)。

其中,在本实施方式,在像素基板101的一侧设置隔板111至113,在对向基板102的一侧设置接合层(第一接合层121及第二接合层122),但作为其它构成例,也可以采用在像素基板101的一侧设置接合层(第一接合层121及第二接合层122),在对向基板102的一侧设置隔板111至113的构成。

而且,在本实施方式,设置2层接合层(第一接合层121及第二接合层122),但作为其它构成例,也可以设置1层接合层。

而且,在本实施方式,使用白色粒子162和黑色粒子163,但作为其它构成例,也可以使用对应于其它颜色的粒子。

而且,在本实施方式,作为分散液151中含有的粒子,使用对应于2个颜色(白色、黑色)的2种粒子,作为其它构成例,可以使用对应于1个颜色的1种粒子,或者,可以使用对应于3个颜色的3种以上的粒子。

例如,通过使用红色、绿色、蓝色等颜料,能够构成具备显示红色、绿色、蓝色等颜色的显示部11的电泳显示装置1。

而且,作为其它构成例,可以在对向基板102的与像素基板101相反的一侧备有导光部和发光部。导光部对发光部发出的光进行导光,由此,可形成前光。这种情况下,为了将像素基板101和导光部接合,也可以具备粘接部或框架等。作为发光部,可以使用例如led(发光二极管)。

另外,作为其它构成例,也可以使用背光。

而且,在本实施方式,作为由隔板111至113所形成的每一个像素区域21的空间(成为单元的闭合空间)排列而成的形状,使用的是方形的形状(例如,由正方体或长方体排列而成的形状),但作为其它构成例,也可以使用蜂巢的形状(由正六角形排列的形状)等其它形状。

[非保持型的电泳显示装置的概要]

这里,作为实现非保持型的电泳显示装置1的构成例,示出了使用氟的非保持型的构成例、和调整粒子的刷部的非保持型的构成例。另外,使用氟的非保持型的构成例、和调整粒子的刷部的非保持型的构成例,可以使用例如其中的任意一方,或者也可以同时使用双方。

<使用氟的非保持型的构成例>

在本构成例,在设置在对向基板102上的对向电极141的一侧,对与电泳粒子(在本实施方式为白色粒子162和黑色粒子163)接触的表面设置氟。在本实施方式,在第二接合层122上,对第二接合层122与分散液151接触的表面设置有氟。氟层能够具有例如疏水性和疏油性中的一方或两方特性。

作为设置氟的方法,例如,可以使用通过对氟(例如,氟树脂)进行涂布(表面涂层)而设置该氟层的方法,或者,通过粘贴氟(例如,氟树脂)的薄膜而设置该氟层的方法。作为涂布方法,例如,可以使用旋转涂布、或喷雾涂布等方法。作为粘贴薄膜的方法,例如,可以使用在真空状态下加热并层压的方法等。此外,作为氟树脂,例如,可以使用有导电性的。

而且,在本实施方式,第二接合层122本身也可以使用氟而构成。

像这样,氟(例如,氟树脂)存在于设置在对向基板102的对向电极141的一侧的表面(本实施方式为第二接合层122的表面),在该氟与分散液151接触的构成中,该氟与电泳粒子不形成氢键等的键合等,因此,即使使电泳粒子保持在对向电极141一侧的范德华力起作用,电泳粒子也会因为外力而容易地离开对向电极141的表面。由此,能够实现电泳粒子不被保持在对向电极141的一侧的非保持型。

示出具体的例子。

第一具体例,具备第一接合层121和第二接合层122。设置氟层作为第二接合层122。第一接合层121使用氯醇(hydrin)橡胶构成,具有15μm的层厚(像素基板101与对向基板102相对的方向上的长度。以下相同)。第二接合层122构成氟树脂的层,具有0.3μm的层厚。体积电阻率,氯醇橡胶为1e8(=1×108)[ωcm]以下,第二接合层122为1e12(=1×1012)[ωcm]以下。作为其它构成例,第一接合层121可以使用nbr橡胶(腈橡胶),或聚氨酯橡胶等。

第二具体例,使第一接合层121和第二接合层122成为一体,形成1层构造。例如,当氟树脂形成的第二接合层122的弹性模量在100mpa以下时,可以使用该1层构造。该1层构造使用1层的氟薄膜构成,具有10至30μm的层厚。该体积电阻率为1e9(=1×109)[ωcm]以下。

在此,本实施方式示出了对设置在对向基板102的对向电极141的一侧的表面(本实施方式为第二接合层122的表面)设置氟的构成,但作为其它构成例,也可以是在设置在像素基板101的像素电极131至133的一侧,在与电泳粒子(本实施方式为白色粒子162及黑色粒子163)接触的面(表面)设置氟的构成。该表面在例如该像素电极131至133与分散液151接触时是该像素电极131至133的面,此外,当在该像素电极131至133与分散液151之间设置与该分散液151接触的绝缘层等时,可以是该绝缘层等。

而且,对设置在对向基板102的对向电极141的一侧的表面设置氟的构成,以及对设置在像素基板101的像素电极131至133的一侧的表面设置氟的构成,可以使用例如其中的任一方,或者,同时使用双方。

然而,通常,可以考虑成为显示面的对向基板102(对向电极141)的一侧比不成为显示面的像素基板101(像素电极131至133)的一侧是更适合设置氟的构成,但也可使用其它构成。

<调整粒子的刷部的非保持型的构成例>

本构成例中构成为调整电泳粒子(本实施方式为白色粒子162及黑色粒子163)的刷部的构成。该刷部(brush),例如,是附加至电泳粒子的高分子聚合物。此外,作为该刷部的调整,例如是使得附加至电泳粒子的刷部的量增多,或者,使得附加至电泳粒子的刷部的长度加长的两种方法中的一种或两种。

如上所述,可以考虑,附加至电泳粒子的刷部的量越多,或者,附加至电泳粒子的刷部的长度越长,设置在对向基板102的对向电极141的一侧的表面(本实施方式为第二接合层122的面)与电泳粒子的立体排斥距离变得越大。由此,能够实现电泳粒子不被保持在对向电极141一侧的非保持型。

其中,对附加至电泳粒子的刷部的量(以下,也称为“粒子刷量”)进行说明。

粒子刷量能够根据刷部的构造,或者对电泳粒子附加刷部的制造过程等,得到不同的量。从经验而言,在对氧化钛或氮化钛修饰了硅系的刷部的情况下,就成为下一个具体例(第一具体例至第三具体例)那样的粒子刷量。其中,假定白色粒子162是在氧化钛的表面进行氧化铝涂布,并且,假定黑色粒子163是在氮化钛的表面进行二氧化硅涂布。

第一具体例是单点键合硅烷偶联型刷部。制造过程是具有溶剂(硅油)的硅烷耦合。这种情况下,白色粒子162的粒子刷量为1至3%,黑色粒子163的粒子刷量为2至4%。

第二具体例是多点键合硅烷偶联型刷部。制造过程是具有溶剂(硅油)的硅烷耦合。这种情况下,白色粒子162的粒子刷量为3至5%,黑色粒子163的粒子刷量为3至6%。

第三具体例是多点键合硅烷偶联型刷部。制造过程是无溶剂的硅烷耦合。这种情况下,白色粒子162的粒子刷量为5至25%,黑色粒子163的粒子刷量为6至25%。

其中,使附加至电泳粒子的刷部的量增多,或者使附加至电泳粒子的刷部的长度加长的调整,在例如使用多种类的电泳粒子的情况下,可以对所有种类的电泳粒子执行,或者,可以对任意一部分的一种以上的电泳粒子执行。例如,在使用多种类的电泳粒子的情况下,可以考虑对所有种类的电泳粒子执行是优选的一例,但也可以考虑,即使对一部分的电泳粒子执行,也能够得到相应的效果。

[电泳粒子的粘附的有无的对比]

图3是示出本发明的一实施方式的没有电泳粒子粘附时的情形的一例的图。

图3示出了隔板112、第二接合层122、第一接合层121、对向电极141、对向基板102,其它构成部分省略图示。

像本实施方式的非保持型,当在像素电极131(对其它像素电极132、133也同样)与对向电极之间施加规定的电压,使一种电泳粒子(本实施方式为白色粒子162或黑色粒子163)粘附在对向电极141的一侧的表面之后,如果停止该电压的施加,则该电泳粒子不会粘附在对向电极141的一侧的表面,而会从该表面离开。

图4是示出比较例的有电泳粒子粘附时的情形的一例的图。

图4示出了隔板2011、第二接合层2012、一种电泳粒子2013(比较例为白色粒子或黑色粒子)、第一接合层2014、对向电极2015、对向基板2016,其它构成部分省略图示。

像比较例这样的保持型,当在像素电极与对向电极2015之间施加规定的电压,使一种电泳粒子2013粘附在对向电极2015的表面之后,即使停止该电压的施加,该电泳粒子2013也依旧粘附在对向电极2015的一侧的表面。

在此,示出粘附的评价结果的例子。

对于图3所示的非保持型,在使用了氟薄膜的情况下,在关于从黑色显示的切换的评价结果是,通过100万次的驱动,白色反射率的下降为1%以内。

另一方面,对于图4所示的保持型,当使用氯醇橡胶作为第一接合层2014,使用pva(聚乙烯醇)作为第二接合层2012时,在关于从黑色显示的切换的评价结果是,通过100万次的驱动,白色反射率的下降为3%。

图5是示出显示颜色的切换时的响应速度的一例的图。

如图5所示的曲线图,横轴表示时间,纵轴表示反射率。该曲线图示出了在由黑色显示向白色显示切换时的本实施方式这种非保持型的特性1011和比较例的保持型的特性1012。该曲线图示出了在横轴的时间的原点,由黑色显示的电压向白色显示的电压切换的情况。非保持型的特性1011,在早期电泳粒子(本例为黑色粒子)从对向电极的一侧的表面离开。另一方面,保持型的特性1012,如区域1021所示,电泳粒子(本例为黑色粒子)在对向电极一侧的表面粘附的时间长,从该表面剥落下来需要时间。

另外,在黑色和白色之间是中间色(本例为灰色)。例如非保持型,当电压的驱动停止时,靠近中间色。

以下示出由黑色向白色的响应速度的评价结果的例子。

对于图3所示的非保持型,当使用了氟时,由黑色向白色的响应速度是0.08秒。

另一方面,图4所示的保持型,当使用氯醇橡胶作为第一接合层2014,使用pva(聚乙烯醇)作为第二接合层2012时,由黑色向白色的响应速度为0.3至0.4秒。

[非保持型的电力消耗的高效化]

图6是用于说明本发明的一实施方式的非保持型的电力消耗的高效化的图。

图6对应于时间而示出了表示反射率的特性1111的曲线(在图6的说明中,称为“反射率的曲线”)、表示施加在像素电极131(对于其它像素电极132、133也同样)与对向电极141之间的电压的特性1112的曲线(在图6的说明中,称为“电压的曲线”)、以及像素基板101与对向基板102之间的白色粒子162及黑色粒子163的样子的例子(其它的构成部分省略图示)。

反射率的曲线中,横轴表示时间,纵轴表示反射率。

电压的曲线中,横轴表示时间,纵轴表示电压。

横轴的时间,示出了时刻t1至t9。

反射率的曲线中,对于纵轴,以0为基准,设rb1为黑色的反射率,设rb2为黑色稍微劣化后的反射率,设rw为白色的反射率。在本例,0<rb1<rb2<rw。

电压的曲线中,关于纵轴,以v0为基准,设vb为用于黑色显示的电压(驱动电压),设vw为用于白色显示的电压(驱动电压)。在本例,vb<v0<vw,这些电压如果大小关系(包括正负在内的大小关系)成立,则各自值的正负可以任意。另外,在本实施方式,设v0=0[v],v0是电泳粒子的对应于颜色的驱动电压(vb或vw)的施加被解除后(被断开)的电压。

在图6的例子中,在时刻t1至t2被施加电压vw而实现白色显示,在时刻t2至t3被施加电压vb而实现黑色显示,在时刻t3至t4被施加电压vw而实现白色显示,在时刻t4至t5被施加电压vb而实现黑色显示。接下来,在时刻t5至t6被施加电压v0,由黑色显示向白色显示变化。因此,通过在时刻t6至t7施加电压vb,使得向灰色显示变化的显示返回黑色显示。同样地,在时刻t7至t8被施加电压v0,将由黑色显示向白色显示变化。因此,通过在时刻t8至t9施加电压vb,使得向灰色显示变化的显示返回黑色显示。

其中,作为时刻t1至时刻t2(时刻t3至时刻t4也同样)的电压控制,可以采用例如:在时刻t1至时刻t2期间中的第一个规定时间(例如,1秒钟之中的第一个400ms),施加电压vw,在接下来的剩余时间(例如,1秒钟之中的剩余600ms)施加电压v0的方式。

而且,作为时刻t2至时刻t3(时刻t4至时刻t5也同样)的电压控制,可以采用例如:在时刻t2至时刻t3期间中的第一个规定时间(例如,1秒钟之中的第一个400ms),施加电压vb,在接下来的剩余时间(例如,1秒钟之中的剩余600ms)施加电压v0的方式。

其中,非保持型由于电压的施加一旦停止,显示的内容就不会被保持,因此,要保持显示内容时,需要相应的电力。

对此,本实施方式的电泳显示装置1在保持显示的内容时,使得消耗的电力(优选最少的耗电)变少。举一例,在本实施方式的电泳显示装置1中,通过使得驱动显示部11的电压的脉冲的时间宽度比通常驱动时(重写显示的颜色时)变得更短(变窄),可实现低耗电化。举一个其它例子,在本实施方式的电泳显示装置1中,通过使得驱动显示部11的电压的占空比(duty)比通常驱动时(重写显示的颜色时)变得更短(小),可实现低耗电化。另外,与通常驱动时相比,在保持显示的内容时,可以采用例如使占空比相同并缩短电压的脉冲时间宽度的构成,或者,也可以采用使电压的脉冲时间宽度相同并缩短占空比的构成,或者,还可以采用同时进行缩短电压的脉冲的时间宽度以及缩小占空比的构成。

以下示出具体例子。

在非保持型的电泳显示装置1用于手表的显示时,即使在像按照每1分钟(=60秒)重写显示内容那样驱动的占空比短的情况下,或者,在像按照每1秒重写显示内容那样驱动的占空比长的情况下,为保持显示的内容,也需要进行驱动。

有关于此,在本实施方式的电泳显示装置1,在按照每1秒重写显示的内容时,每1秒(即,每秒)进行通常的驱动(显示内容的重写)。与此相对,在本实施方式的电泳显示装置1,在按照每1分钟重写显示的内容时,每1分钟(即,每分钟)都进行通常的驱动(显示内容的重写),同时,每1秒(即,每秒)进行用于保持的驱动。其中,用于保持的驱动,是进行下述的一方或双方,即:相比通常的驱动,使得驱动显示部11的电压的脉冲的时间宽度更短,或者,使得驱动显示部11的电压的占空比更短。

以下,示出了图6所示的驱动控制被应用于手表的情况的例子。

时刻t1至t5的期间,是按照每1秒重写显示内容的期间的例子。例如,相对于时刻t1,时刻t2、时刻t3、时刻t4、时刻t5均相隔1秒。也就是说,以1秒间隔的固定周期进行通常的驱动。

对此,时刻t5至t9的期间,是按照每1分钟重写显示内容的期间的例子。例如,时刻t5和时刻t6之间为9秒左右,时刻t6和时刻t7之间是1秒左右(如电压的施加时间为400ms那样,也可以更短),时刻t7和时刻t8之间是9秒左右,时刻t8和时刻t9之间是1秒左右(如电压的施加时间为400ms那样,也可以更短)。也就是说,以1分钟间隔的固定周期进行通常的驱动,同时,在该1分钟之内(通常的驱动和通常的驱动之间),进行旨在以10秒左右的间隔的固定周期的用于保持的驱动。在图6的例子中,通过用以保持的驱动,从黑色劣化的状态(rb2)返回黑色的状态(rb1),显示的内容得以保持。另外,作为其它例子,可以采用下述构成,即、将用以保持的驱动作为1秒间隔的固定周期,缩短驱动显示部11的电压的脉冲的时间宽度(例如,使其成为100ms或50ms等)。

图6是对驱动显示部11的被设置成纵向及横向(矩阵形)的多个像素区域21的驱动波形进行简化,且为便于说明而示意性地示出的图形。实际上,也可以被应用于例如,仅具备简单的像素电极的分段面板(segmentpanel)、被动矩阵面板、以及在矩阵形的像素上具有像素存储器及像素选择电路等的tft面板。此外,也可以应用于各种驱动面板。

[非保持型的显示质量的提高]

图7及图8是用于说明本发明的一实施方式的非保持型的显示质量的提高的图。

图7及图8对应于时间示出了表示反射率的特性1211、1311的曲线(在图7及图8的说明中,称为“反射率的曲线”)、表示在像素电极131(对其它像素电极132、133也同样)和对向电极141之间施加的电压的特性1212、1312的曲线(在图7及图8的说明中,称为“电压的曲线”)、以及在像素基板101和对向基板102之间的白色粒子162及黑色粒子163的样子的例子(其它构成部省略图示)。

在反射率的曲线中,横轴表示时间,纵轴表示反射率。

在电压的曲线中,横轴表示时间,纵轴表示电压。

在图7的例子中,作为横轴的时间,示出了时刻t11至时刻t15。在图的例子中,作为横轴的时间,示出了时刻t21至时刻t25。

其中,对于反射率的曲线的纵轴(rb1、rb2、rw)及电压的曲线的纵轴(vb、v0、vw),与图6所示的相同。此外,在图7及图8,也和图6相同,对驱动波形进行了简化。

在图7的例子中,在时刻t11至时刻t15的期间,白色显示与黑色显示交互切换。而且,在时刻t15,在形成黑色显示的状态下,电压被切换至v0(例如,电压切断)并保持该电压。于是,时间从时刻t15经过后,白色粒子162与黑色粒子163混合,变成灰色显示。另外,在图7的例子中,对反射率示出了灰色区域311的例子。

在图8的例子中,在时刻t21至时刻t25的期间,黑色显示与白色显示交互切换。而且,在时刻t25,在形成白色显示的状态下,电压被切换至v0(例如,电压切断)并保持该电压。于是,时间从时刻t25经过后,白色粒子162与黑色粒子163混合,变成灰色显示。另外,在图8的例子中,对反射率示出了灰色区域321的例子。

其中,在驱动的电压被切换至v0(例如,电压切断)时,有可能会产生余像。也就是说,这种情况下,非保持型像图7的例子那样出现从黑色向灰色变化的情况,像图8的例子那样出现从白色向灰色变化的情况。而且,当从黑色向灰色变化时的电泳粒子的再分散所需的时间(再分散时间)、和从白色向灰色变化时的电泳粒子的再分散所需的时间(再分散时间)不同时,可以考虑为显示质量在劣化。作为具体例子,非保持型中,如果驱动的电压被切换至v0(例如,电压切断),显示对比度会渐渐地下降,而且,如果从白色显示向灰色显示转移的时间,和从黑色显示向灰色显示转移的时间不同,则可以考虑为显示质量进一步劣化。

因此,在本实施方式的电泳显示装置1中,使从黑色向灰色的再分散时间和从白色向灰色的再分散时间相同(或者,也可以大致相同)。具体而言,使得在黑色的状态下电压被切换至v0后直至变成规定的灰色为止的时间,与在白色的状态下电压被切换至v0后直至变成规定的灰色为止的时间相同(或者,也可以大致相同)。

在本实施方式,通过对例如白色粒子162的浓度、黑色粒子163的浓度、白色粒子162和黑色粒子163的混合比率、白色粒子162和黑色粒子163的带电比率等之中的一个以上的参数进行调整,使得白色粒子162和黑色粒子163的扩散速度相同(或者,也可以大致相同)。由此,能够使得从黑色向灰色的再分散时间,与从白色向灰色的再分散时间相同(或者,也可以大致相同),从而能够防止显示质量的劣化。举一例,也可以采用下述构成,即、从所施加的电压由vb或vw被向v0切换之后,规定期间以后的电泳粒子(本实施方式为白色粒子162及黑色粒子163)的反射率控制在规定范围内。

[粒子刷量的调整的例子]

图9是用于说明本发明的一实施方式的粒子刷量的调整的图。

图9所示的坐标图中,横轴表示白色粒子162的粒子刷量(以下,称为“白刷量”)[%],纵轴表示黑色粒子163的粒子刷量(以下,称为“黑刷量”)[%]。

图9的例子示出了第一区域411、第二区域412和第三区域413。第一区域411是白刷量及黑刷量不足2%的区域。第二区域412是白刷量及黑刷量为2%以上且不足5%的区域。第三区域413是白刷量及黑刷量为5%以上的区域。

第一区域411中,电泳粒子(图9的例子为白色粒子162a及黑色粒子163a)强耦合。在第一区域411,即使规定的电场(例如,15v的电场)被施加在像素电极131(对其它的像素电极132、133也同样)与对向电极141之间,电泳粒子彼此也不分离。

第二区域412中,电泳粒子(图9的例子为白色粒子162b及黑色粒子163b)弱耦合。在第二区域412,通过在像素电极131(对其它的像素电极132、133也同样)与对向电极141之间施加规定的电场(例如,15v的电场),电泳粒子彼此分离。

第三区域413中,电泳粒子(图9的例子为白色粒子162c及黑色粒子163c)非耦合(即,不耦合)。在第三区域413,即使不在像素电极131(对其它的像素电极132、133也同样)与对向电极141之间施加电场,电泳粒子彼此也会由于布朗运动而分离。

在本实施方式,为形成非保持型,使用第三区域413的粒子刷量作为能够抑制电泳粒子的耦合的粒子刷量。即,使用白刷量及黑刷量为5%以上的粒子刷量。由此,电泳粒子自然分散,搀混。

而且,在本实施方式,使由黑色向灰色的再分散时间和由白色向灰色的再分散时间相同(或者,也可以大致相同),从而使反射率一样。像这样使驱动电压的施加断开后的反射率一致的调整,可以例如基于实验等进行,或者,也可以基于理论进行。

[电泳粒子与电极之间的相互作用的例子]

对电泳粒子与电极之间的相互作用的例子进行说明。以下,对使用氟的情况、以及调整刷量的情况进行说明。

在本实施方式,在像素电极131(对其它像素电极132、133也同样)与对向电极141之间施加的电压为v0(本实施方式,v0=0)的状态下,对于该像素电极131及该对向电极141中的一方或双方,被设定为当电泳粒子靠近电极时,使得在该电泳粒子与该电极之间起作用的合力变成排斥力。举一例,也可以是当该电泳粒子与该电极之间的距离在第一值至第二值(第二值是比第一值更大的值)之间时,该合力为排斥力。

<使用氟时>

图10是示出使用氟时的电泳粒子与电极之间的相互作用的例子的图。

在图10所示的坐标图中,横轴表示电泳粒子(在本实施方式为白色粒子162或黑色粒子163)与电极之间的距离[nm],纵轴表示电泳粒子与电极之间的相互作用能。

其中,在本实施方式,该电极是设置在对向基板102的对向电极141。而且,在本实施方式,电泳粒子与电极之间的距离是电泳粒子与设置在对向基板102的对向电极141一侧的表面(在本实施方式为第二接合层122的表面)的距离。

在图10的例子中,示出了本实施方式的使用氟的非保持型的情况下的合力的特性1411、以及比较例的保持型的情况下的合力的特性1412。

而且,在图10的例子中,示出了排斥力的特性1511、本实施方式的使用氟的非保持型的情况下的引力的特性1512、以及比较例的保持型的情况下的引力的特性1513。

其中,在本实施方式,在设置在对向基板102的对向电极141一侧的表面(本实施方式为第二接合层122的表面)设置有氟层。该层可以是例如被粘贴的氟薄膜的层,或者,也可以是被涂布的氟树脂的层。对向电极141使用例如ito而构成。

而且,在比较例中,没有使用这样的氟。此外,对向电极使用例如ito而构成。

排斥力的特性1511,本实施方式的非保持型的情况与比较例的保持型的情况相同。排斥力的特性1511起因于电泳粒子和电极的表面的电双层的形成、以及电泳粒子的刷部的耗尽效应导致的推斥力。

本实施方式的非保持型的情况下的引力的特性1512起因于分子间作用力。

比较例的保持型的情况下的引力的特性1513起因于分子间作用力以及镜像力。

本实施方式的非保持型的情况下的合力的特性1411是排斥力的特性1511与引力的特性1512的合力的特性。该合力的特性1411能量壁垒高,因此,电泳粒子不靠近电极的表面,而分散在分散剂161中。

具体而言,氟由于c=f键稳定因而表面极性低,即使电泳粒子靠近电极,由于排斥力导致的能量壁垒高,因此,电泳粒子不能比规定的距离更靠近电极。其结果,电泳粒子不粘附在电极的表面(不被保持),而分散在分散液151中。如此地,电泳粒子从电极排斥开。

在图10的例子中,作为非保持型的形象,示出了电泳粒子在位置461与位置462之间来回,但不会比之更靠近电极的表面的情况。

比较例的保持型的情况下的合力的特性1412是排斥力的特性1511与引力的特性1513的合力的特性。该合力的特性1412能量壁垒低,电泳粒子靠近电极的表面,粘附在电极的表面。

具体而言,电泳粒子靠近电极后,由于分子间作用力及镜像力大,因此,能量壁垒低,电泳粒子受引力而靠近电极的表面并粘附。

在图10的例子中,作为保持型的形象,示出了电泳粒子在位置461与位置463之间来回,然后,去往位置464的情况。

<调整刷量的情况>

图11是示出了利用刷量的调整时的电泳粒子与电极之间的相互作用的例子的图。

在图11所示的坐标图中,横轴表示电泳粒子(本实施方式为白色粒子162或黑色粒子163)与电极之间的距离[nm],纵轴表示电泳粒子与电极之间的相互作用能量。

其中,在本实施方式,该电极是设置在对向基板102上的对向电极141。而且,在本实施方式,电泳粒子与电极之间的距离是电泳粒子与设置在对向基板102的对向电极141一侧的表面(本实施方式为第二接合层122的表面)的距离。

在图11的例子中,示出了合力的特性1611、排斥力的特性1711和引力的特性1712。这些方面,本实施方式的非保持型的情况与比较例的保持型的情况是相同的。

其中,在本实施方式,电泳粒子(这里为白色粒子162及黑色粒子163)的刷量(与比较例相比)变多。对向电极141使用例如ito而构成。

而且,在比较例,电泳粒子的刷量(与本实施方式相比)少。此外,对向电极使用例如ito而构成。

排斥力的特性1711起因于电泳粒子与电极的表面的电双层的形成、电泳粒子的刷部的立体排斥、以及电泳粒子的刷部的耗尽效应导致的推斥力。其中,相比比较例的保持型的情况,本实施方式的非保持型的情况下电泳粒子的刷部的立体排斥的影响更大。

引力的特性1712起因于分子间作用力、以及镜像力。

合力的特性1611是排斥力的特性1711与引力的特性1712的合力的特性。

本实施方式的非保持型的情况下,增加了电泳粒子的刷量。具体而言,当电泳粒子靠近电极时,由于立体排斥力大而被调整,使得电泳粒子不靠近电极而分散。

在图11的例子中,示出了电泳粒子的刷量为12%时的边界线1811。这种情况下,由于电泳粒子与电极的表面的立体排斥距离(边界线1811的距离)长,因此,电泳粒子即使靠近电极的表面也不会附着在电极的表面,而是分散在分散液151之中。由此,电泳粒子从电极排斥开。

在图11的例子中,作为非保持型的形象,示出了电泳粒子在位置481和位置482之间来回,但不比之更靠近电极的表面的情况。

比较例的保持型的情况下,电泳粒子的刷量(与本实施方式相比)少。具体而言,在电泳粒子靠近电极附近时,由于立体排斥力小,电泳粒子会靠近电极并附着。

在图11的例子中,示出了电泳粒子的刷量为3%时的边界线1812。这种情况下,由于电泳粒子与电极的表面的立体排斥距离(边界线1812的距离)短,因此,电泳粒子靠近电极的表面并附着。

在图11的例子中,作为保持型的形象,示出了电泳粒子从位置481向位置483移动,然后,移至位置484的情形。

其中,在图11的例子中示出了增多电泳粒子的刷量的构成,但作为其它构成例,也可以使用加长电泳粒子的刷部长度的构成。

[非保持型的电泳显示装置的显示部的制造方法]

对本实施方式的非保持型的电泳显示装置1(尤其是电泳显示装置1的显示部11)的制造方法进行说明。

<使用氟的非保持型的制造方法的例子>

在本例中,通过在设置在对向基板102上的对向电极141的一侧,在与电泳粒子(本实施方式为白色粒子162及黑色粒子163)接触的表面(本实施方式为第二接合层122的表面)进行设置氟的工序(例如,形成氟层的工序),来制造非保持型的电泳显示装置1的显示部11。

作为设置氟的方法,例如,可以使用进行涂布的方法,或者粘贴薄膜的方法。

<调整粒子的刷部的非保持型的制造方法的例子>

在本例中,通过进行设置调整电泳粒子(本实施方式为白色粒子162及黑色粒子163)的刷部而得到的分散液151的工序,来制造非保持型的电泳显示装置1的显示部11。

作为调整电泳粒子的刷部的方法,可以使用例如,使附加至电泳粒子的刷部的量增多的方法,或者,使附加至电泳粒子的刷部的长度加长的方法。

[第一实施方式的总结]

如上所述,本实施方式的电泳显示装置1具备在停止驱动电压时不能保持显示的内容的非保持型的显示部11。

因此,本实施方式的电泳显示装置1能够加快粒子(电泳粒子)的响应速度。由此,本实施方式的电泳显示装置1能够加快显示内容的重写速度。

而且,本实施方式的电泳显示装置1能够防止电泳粒子附着在电极(本实施方式为对向电极141)的表面(本实施方式为第二接合层122的表面)。由此,本实施方式的电泳显示装置1能够防止随时间的散焦或余像。

而且,本实施方式的电泳显示装置1通过使停止驱动电压时的由黑色向灰色(或白色)的再分散时间,与由白色向灰色(或黑色)的再分散时间相同(或大致相同),能够实现(与不使用这种构成的情况相比)显示质量的提高。

而且,本实施方式的电泳显示装置1在保持显示内容时,通过缩短驱动电压的脉冲宽度(本实施方式为脉冲时间宽度),或者缩短驱动电压的占空比,能够实现低耗电化。

而且,本实施方式能够提供一种制造上述电泳显示装置1的方法。

其中,本实施方式示出了对设置在对向基板102的对向电极141一侧的表面(本实施方式为与分散液151接触的表面),或者对设置在像素基板101的像素电极131至133的一侧的表面(本实施方式为与分散液151接触的表面)设置氟层的构成例。关于此,作为其它构成例,也可以使用设置氟以外的物质的层替代氟层的构成。作为氟以外的物质的层,例如,可以使用具有疏水性的层,或具有疏油性的层。

(第二实施方式)

参照图12至图14,示出了本发明的实施方式的电子设备的简要构成例。在本实施方式,示出了应用以上实施方式的电泳显示装置(第一实施方式的电泳显示装置1)的电子设备的具体例。

图12是示出本发明的一实施方式(第二实施方式的第一例)的电子设备的简要构成例的图。

具体而言,图12是示出电子设备的一例即电子书501的立体图。

电子书501具备书本形状的框架511、以上实施方式的电泳显示装置1适用的显示部512、操作部513。

图13是示出本发明的一实施方式(第二实施方式的第二例)的电子设备的简要构成例的图。

具体而言,图13是示出电子设备的一例即手表551的立体图。

手表551具备以上实施方式的电泳显示装置1适用的显示部561。

图14是示出本发明的一实施方式(第二实施方式的第三例)的电子设备的简要构成例的图。

具体而言,图14是示出电子设备的一例即电子纸571的立体图。

电子纸571具备由和纸张具有同样的质感和柔软性的可重写薄片构成的主体部581、以及以上实施方式的电泳显示装置1适用的显示部582。

另外,以上实施方式的电泳显示装置1也可以应用于其它各种电子设备,例如,手机、便携式音频设备等电子设备的显示部、供指南等业务用的薄片、教科书、习题集、信息薄片等。

如上所述,本实施方式的电泳显示装置,能够得到和以上实施方式的电泳显示装置1同样的效果。

(以上实施方式的总结)

举一个构成例,一种电泳显示装置(实施方式为电泳显示装置1),其具备:彼此相对的第一基板(实施方式为像素基板101)及第二基板(实施方式为对向基板102)、设置在第一基板的第一电极(实施方式为像素电极131至133)、设置在第二基板的第二电极(实施方式为对向电极141)、设置在第一电极和第二电极之间的包含粒子(实施方式为白色粒子162、黑色粒子163)以及分散剂(实施方式为分散剂161)的分散液(本实施方式为分散液151),当从在第一电极和第二电极之间施加显示粒子所对应颜色(实施方式为白色粒子162所对应的白色、黑色粒子163所对应的黑色)的电压(实施方式为电压vw、电压vb),并且该颜色被显示在第二基板的一侧(实施方式为显示面)的状态解除该电压(实施方式中,电压v0被设为(=0))时,会显示该粒子所对应的颜色以外的颜色(实施方式中,例如是灰色)。由此,在非保持型的电泳显示装置,在显示粒子所对应的颜色(实施方式为白色、黑色)的驱动电压被解除后,显示的颜色向粒子所对应的颜色的中间色(实施方式为灰色)变化。

举一例构成例,在电泳显示装置中,在未对第一电极和第二电极之间施加电压的状态下,对于第一电极和第二电极中的一方或双方电极,当电极与粒子靠近时,在电极与粒子之间起作用的合力会变成排斥力(例如,图10的例子、图11的例子)。

举一例构成例,在电泳显示装置中,对于第一电极和第二电极的一方或双方电极,在分散液与电极的一侧接触的表面上具备疏水性或疏油性的层(例如,图2至图5的例子、图10的例子)。

举一个构成例,在电泳显示装置,所述层是氟层(例如,图2至图5的例子、图10的例子)。

举一个构成例,在电泳显示装置,粒子的刷量或长度被设定为使得对于第一电极和第二电极的一方或双方电极,当电极与粒子靠近时,在电极与粒子之间起作用的合力会变成排斥力(例如图11的例子)的值。

作为一构成例,是具备上述那样的电泳显示装置的电子设备(例如,图12至图14的例子)。

作为一构成例,是制造上述那样的电泳显示装置的制造方法。

举一例制造电泳显示装置的制造方法,上述电泳显示装置具备:彼此相对的第一基板及第二基板、设置在第一基板的第一电极、设置在第二基板的第二电极、设置在第一电极和第二电极之间的包含粒子以及分散剂的分散液,进行以下工序。就是说,这种电泳粒子显示装置的制造方法进行下述工序中的一方或双方,即、对于第一电极和第二电极中的一方或双方电极,在分散液与电极的一侧接触的表面形成疏水性或疏油性的层的工序,或者,设置有下述分散液的工序,即粒子的刷部的量或长度被设定为对于第一电极和第二电极中的一方或两方电极,当电极和粒子靠近时,在电极和粒子之间起作用的合力变成排斥力的值。

以上,参照图面,对本发明的实施方式进行了详细的说明,但具体的构成不仅限于该实施例,也包含不脱离本发明宗旨的范围内的设计等。

另外,也可以使用于实现以上说明的装置(例如,电泳显示装置1,或电子设备)中的任意构成部(例如,控制部等)的功能的程序存储在计算机能够读取的记录介质(存储介质)中,使计算机系统读取并执行该程序。另外,这里所谓“计算机系统”是包括操作系统(os:operatingsystem)或周边设备等硬件的系统。并且,所谓“计算机能够读取的记录介质”是指软盘、光磁盘、rom(只读存储器)、cd(光盘)-rom等可移动介质、以及内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且,“计算机能够读取的记录介质”是包括在一定时间内保持程序的记录介质,类似互联网等网络,或通过电话线路等通信线路发送程序时的服务器,或客户端即计算机系统内部的易失性存储器(ram:随机存取存储器)那样的记录介质。

而且,上述程序可以从将该程序存储在存储装置等之中的计算机系统通过传输介质,或利用传输介质中的传输波,被输送至其它计算机系统。其中,传输程序的“传输介质”是指互联网等网络(通信网)或电话线路等通信线路(通信线)那样,具有传输信息的功能的介质。

而且,上述程序可以是用于实现前述功能的一部分的程序。此外,上述程序也可以是能够通过与前述功能已被记录在计算机系统中的程序的组合来实现,即所谓的差分文件(差分程序)。

符号说明

1…电泳显示装置;11、512、561、582…显示部;12…控制部;21…像素区域;101…第一基板(像素基板);102、2016…第二基板(对向基板);111至113、2011…隔板;121、2014…接合层(第一接合层);122、2012…接合层(第二接合层);131至133…第一电极(像素电极);141、2015…第二电极(对向电极);151…分散液;161…分散剂;162、162a、162b、162c、163、163a、163b、163c、2013…电泳粒子;171…密封部;311、321、411至413…区域;461至464、481至484…位置;501…电子书;511…框架;513…操作部;551…手表;571…电子纸;581…主体部;1011至1012、1111至1112、1211至1212、1311至1312、1411至1412、1511至1513、1611、1711至1712…特性;1811至1812…边界线。

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