JP2008225100A - Electrophoretic display device, driving method of electrophoretic display device, and electronic apparatus - Google Patents

Electrophoretic display device, driving method of electrophoretic display device, and electronic apparatus Download PDF

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Kenji Matsumoto
健司 松本
Hiroshi Hirayama
浩志 平山
Junpei Yoshida
淳平 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a contrast characteristic of an electrophoretic display device. <P>SOLUTION: The electrophoretic display device includes a display part which has a plurality of pixel parts containing electrophoretic elements having electrophoretic layers interposed between pixel electrodes and a common electrode, and a control part connected to the common electrode and pixel electrodes. The control part performs control of periodically repeating a plurality of times (a) one or more first voltage writings which make potentials of pixel electrodes relatively higher than the potential of the common electrode, and one or more second voltage writings which makes potentials of pixel electrodes relatively lower than the potential of the common electrode, and (b) a third voltage writing according to image data after (a). A total value T1 of periods of the first voltage writings and a total value T2 of periods of the second voltage writings are regulated to satisfy 1.5×T2>T1>0.8×T2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気泳動表示装置とその駆動方法並びに当該電気泳動表示装置を備える電子機器に関する。   The present invention relates to an electrophoretic display device, a driving method thereof, and an electronic apparatus including the electrophoretic display device.

アクティブマトリクス型の電気泳動表示装置に於いて、駆動電圧を必要以上に高くせず、また誤書き換えを生じることのない駆動方法が提案されている(特許文献1参照)。この駆動方法によれば、表示内容の変更を行う際に、まず、共通電極を第一の電圧とした状態で画素電極を全て同電位(第二の電圧)として、共通電極と画素電極間に電位差を与え、表示内容を表示領域全体に渡って消去する。このときの階調を第一の階調とする。次に、共通電極を第二の電圧とした状態で、所望の画素電極に第一の電圧を、それ以外の画素電極には第二の電圧を印加する。画素電極に第一の電圧を印加した画素では、共通電極との間に電位差が発生し、表示が第一の階調から第二の階調に変化する。第二の電圧を印加した画素では、共通電極との間に電位差は発生しないので、表示は第一の階調のままである。   In an active matrix electrophoretic display device, a driving method has been proposed in which the driving voltage is not increased more than necessary and no erroneous rewriting occurs (see Patent Document 1). According to this driving method, when changing the display contents, first, the pixel electrodes are all set to the same potential (second voltage) with the common electrode set to the first voltage, and the common electrode is placed between the common electrode and the pixel electrode. A potential difference is applied and the display content is erased over the entire display area. The gradation at this time is defined as the first gradation. Next, with the common electrode at the second voltage, the first voltage is applied to the desired pixel electrode, and the second voltage is applied to the other pixel electrodes. In the pixel in which the first voltage is applied to the pixel electrode, a potential difference is generated between the pixel electrode and the common electrode, and the display changes from the first gradation to the second gradation. In the pixel to which the second voltage is applied, no potential difference is generated between the pixel and the common electrode, so the display remains at the first gradation.

しかし、上記したような従来の電気泳動表示装置においては、比較的に短い周期(例えば、数秒間〜数十秒間程度)で画像書き込みを繰り返し行った際に、時間経過に伴ってコントラスト特性が低下するという不具合が生じる場合があった。このような不具合は、例えば電子ブックに組み込まれる電気泳動表示装置のように、表示画像を比較的頻繁に切り替える必要のある電気泳動表示装置において顕著であり、改良が望まれていた。   However, in the conventional electrophoretic display device as described above, when the image writing is repeatedly performed at a relatively short cycle (for example, about several seconds to several tens of seconds), the contrast characteristics are reduced with the passage of time. There was a case where the trouble of doing. Such a defect is remarkable in an electrophoretic display device in which a display image needs to be switched relatively frequently, such as an electrophoretic display device incorporated in an electronic book, and improvement has been desired.

特開2002−149115号公報JP 2002-149115 A

そこで、本発明は、画像書き込みを周期的に繰り返し行った場合においても良好なコントラスト特性を得られる電気泳動表示装置を提供することを1つの目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophoretic display device capable of obtaining good contrast characteristics even when image writing is periodically repeated.

本発明に係る電気泳動表示装置は、
画素電極と共通電極との相互間に電気泳動層を介在させてなる電気泳動素子と、一方端子が上記画素電極と接続される容量素子と、を含む画素部を複数有する表示部と、
上記共通電極及び上記画素電極の各々と接続された制御部と、
を備え、上記電気泳動層が、上記共通電極と上記画素電極との間に配置された30μm〜60μmの範囲の直径を有するカプセルと、平均粒径が0.1μm〜0,8μmの範囲内であって第1の帯電状態であり上記カプセルに包含される第1の粒子と、平均粒径が0.02〜0.1μmの範囲内であって第2の帯電状態であり上記カプセルに包含される第2の粒子と、を含む。
そして、上記制御部が、(a)上記共通電極の電位よりも上記画素電極の電位が相対的に高い状態とする第1の電圧書き込みと、上記共通電極の電位よりも上記画素電極の電位が相対的に低い状態とする第2の電圧書き込みと、を少なくとも1回以上行い、(b)次に、上記共通電極には基準電位を与え、かつ上記画素電極の各々には上記基準電位より大きい電位又は上記基準電位以下の電位、の何れかを与える第3の電圧書き込みを行うこと、を周期的に複数回繰り返す制御を行い、このときにおける上記第1の電圧書き込みを行う時間の合計値T1と上記第2の電圧書き込みを行う時間の合計値T2との関係が1.5×T2>T1>0.8×T2と規定されている。
An electrophoretic display device according to the present invention includes:
A display unit having a plurality of pixel units each including an electrophoretic element having an electrophoretic layer interposed between the pixel electrode and the common electrode, and a capacitor whose one terminal is connected to the pixel electrode;
A control unit connected to each of the common electrode and the pixel electrode;
Wherein the electrophoretic layer is disposed between the common electrode and the pixel electrode and has a capsule having a diameter in the range of 30 μm to 60 μm, and an average particle size in the range of 0.1 μm to 0.8 μm The first particles in the first charged state and included in the capsule, and the second particles are in the second charged state and included in the capsule in an average particle size in the range of 0.02 to 0.1 μm. Second particles.
Then, the control unit (a) first voltage writing in which the potential of the pixel electrode is relatively higher than the potential of the common electrode, and the potential of the pixel electrode is higher than the potential of the common electrode. The second voltage writing to be in a relatively low state is performed at least once or more. (B) Next, a reference potential is applied to the common electrode, and each of the pixel electrodes is larger than the reference potential. The control of repeating the third voltage writing for applying either the potential or the potential equal to or lower than the reference potential is performed periodically and a plurality of times, and the total time T1 for performing the first voltage writing at this time And the total time T2 of the second voltage writing is defined as 1.5 × T2>T1> 0.8 × T2.

本発明に係る電気泳動表示装置の駆動方法は、
画素電極と共通電極との相互間に電気泳動層を介在させてなる電気泳動素子と、一方端子が上記画素電極と接続される容量素子と、を含む画素部を複数有する表示部を備え、上記電気泳動層は、上記共通電極と上記画素電極との間に配置された30μm〜60μmの範囲の直径を有するカプセルと、平均粒径が0.1μm〜0,8μmの範囲内であって第1の帯電状態であり上記カプセルに包含される第1の粒子と、平均粒径が0.02〜0.1μmの範囲内であって第2の帯電状態であり上記カプセルに包含される第2の粒子と、を含む電気泳動表示装置を駆動する方法である。
そして、(a)上記共通電極の電位よりも上記画素電極の電位が相対的に高い状態とする第1の電圧書き込みと、上記共通電極の電位よりも上記画素電極の電位が相対的に低い状態とする第2の電圧書き込みと、を少なくとも1回以上行うこと、(b)上記共通電極には基準電位を与え、かつ上記画素電極の各々には上記基準電位より大きい電位又は上記基準電位以下の電位、の何れかを与える第3の電圧書き込みを行うこと、を周期的に複数回繰り返す制御を行い、このときにおける上記第1の電圧書き込みを行う時間の合計値T1と上記第2の電圧書き込みを行う時間の合計値T2との関係が1.5×T2>T1>0.8×T2と規定されている。
An electrophoretic display device driving method according to the present invention includes:
A display unit having a plurality of pixel units each including an electrophoretic element having an electrophoretic layer interposed between the pixel electrode and the common electrode, and a capacitor having one terminal connected to the pixel electrode; The electrophoretic layer includes a capsule having a diameter in the range of 30 μm to 60 μm disposed between the common electrode and the pixel electrode, and an average particle diameter in the range of 0.1 μm to 0.8 μm. The first particles contained in the capsule and in the charged state, and the second particles in the second charged state and contained in the capsule having an average particle diameter in the range of 0.02 to 0.1 μm. And an electrophoretic display device including particles.
(A) First voltage writing in which the potential of the pixel electrode is relatively higher than the potential of the common electrode, and a state in which the potential of the pixel electrode is relatively lower than the potential of the common electrode (B) A reference potential is applied to the common electrode, and each of the pixel electrodes has a potential greater than or less than the reference potential. The third voltage writing for applying any one of the potentials is periodically repeated a plurality of times, and the total time T1 for performing the first voltage writing at this time and the second voltage writing are performed. The relationship with the total value T2 of the time for performing is defined as 1.5 × T2>T1> 0.8 × T2.

本発明では、実験により得られた知見に基づき、第1の電圧書き込みの総時間と第2の電圧書き込みの総時間との関係を上記のように規定して各々の電圧書き込みを少なくとも1回以上行い、その後に第3の電圧書き込み(画像書き込みに対応)を行うようにする。これにより、画像書き込みを周期的に繰り返し行った場合においても良好なコントラスト特性を得られる電気泳動表示装置又はその駆動方法が提供される。   In the present invention, the relationship between the total time of the first voltage writing and the total time of the second voltage writing is defined as described above based on the knowledge obtained by the experiment, and each voltage writing is performed at least once or more. After that, the third voltage writing (corresponding to image writing) is performed. This provides an electrophoretic display device or a driving method thereof that can obtain good contrast characteristics even when image writing is periodically repeated.

上記第1の粒子としては、例えば酸化チタン粒子を採用し得る。このとき、上記第1の帯電状態は例えば負に帯電した状態である。上記第2の粒子としては、例えばカーボンブラック粒子を採用し得る。このとき、上記第2の帯電状態は例えば正に帯電した状態である。   As the first particle, for example, titanium oxide particles can be adopted. At this time, the first charged state is, for example, a negatively charged state. For example, carbon black particles can be adopted as the second particles. At this time, the second charged state is, for example, a positively charged state.

上記(a)及び上記(b)を周期的に繰り返すときの周期は、例えば10秒間と規定することができる。   The period when the above (a) and (b) are periodically repeated can be defined as, for example, 10 seconds.

上記(a)において、第1の電圧書き込み及び第2の電圧書き込みのそれぞれを行う回数は、例えば4回に設定できる。   In the above (a), the number of times of performing the first voltage writing and the second voltage writing can be set to, for example, 4 times.

また、本発明に係る電子機器は、上述した電気泳動表示装置を表示部として備える。この電子機器としては、例えばディスプレイ装置、テレビジョン装置、電子ブック、電子ペーパ、時計、電卓、携帯電話、携帯情報端末等が挙げられる。また、例えば可撓性のある紙状/フィルム状の物体、これら物体が貼り付けられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも本明細書においては「電子機器」の概念に含まれるものとする。   An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electrophoretic display device as a display unit. Examples of the electronic device include a display device, a television device, an electronic book, an electronic paper, a clock, a calculator, a mobile phone, a portable information terminal, and the like. In addition, for example, a flexible paper / film object, an object belonging to a real estate such as a wall surface to which these objects are attached, an object belonging to a moving object such as a vehicle, a flying object, and a ship are also used in this specification. It shall be included in the concept of “electronic equipment”.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。図1に示す電気泳動表示装置100は、パネル部110、走査線駆動回路130、データ線駆動回路140、共通電極制御回路150、を含んで構成される。パネル部110は、m行の走査線101と、これらの走査線101と交差して配列されたn列のデータ線102と、走査線101とデータ線102との各交差点に対応して配置される画素部109と、を含んで構成される。各画素部109は、トランジスタ103、電気泳動素子104、容量素子108を含んで構成される。各画素部109はマトリクス状に配列されている。電気泳動表示装置100には周辺回路としてのコントローラ190が接続されている。このコントローラ190は画像信号処理回路およびタイミングジェネレータを含んでいる。ここで、画像信号処理回路は、画像データ及び共通電極制御データを生成し、それぞれ及びデータ線駆動回路140及び共通電極制御回路150に入力する。共通電極制御回路150は、電気泳動素子104の共通電極に共通電極信号COMを供給する。また、タイミングジェネレータは、リセット設定や画像データが画像信号処理回路から出力されるときに、走査線駆動回路130やデータ線駆動回路140を制御するための各種タイミング信号を生成する。なお、上述のトランジスタ103、走査線駆動回路130、データ線駆動回路140及び共通電極制御回路150が本発明における「制御部」に相当する。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the electrophoretic display device. The electrophoretic display device 100 illustrated in FIG. 1 includes a panel unit 110, a scanning line driving circuit 130, a data line driving circuit 140, and a common electrode control circuit 150. The panel unit 110 is arranged corresponding to each of the scanning lines 101 of m rows, the data lines 102 of n columns arranged so as to intersect the scanning lines 101, and the intersections of the scanning lines 101 and 102. And a pixel portion 109. Each pixel portion 109 includes a transistor 103, an electrophoretic element 104, and a capacitor element 108. Each pixel unit 109 is arranged in a matrix. The electrophoretic display device 100 is connected with a controller 190 as a peripheral circuit. The controller 190 includes an image signal processing circuit and a timing generator. Here, the image signal processing circuit generates image data and common electrode control data, and inputs them to the data line driving circuit 140 and the common electrode control circuit 150, respectively. The common electrode control circuit 150 supplies a common electrode signal COM to the common electrode of the electrophoretic element 104. The timing generator generates various timing signals for controlling the scanning line driving circuit 130 and the data line driving circuit 140 when reset settings and image data are output from the image signal processing circuit. Note that the transistor 103, the scanning line driving circuit 130, the data line driving circuit 140, and the common electrode control circuit 150 described above correspond to the “control unit” in the present invention.

図2は、電気泳動表示装置の構造を説明する模式断面図である。電気泳動素子104は、画素電極105と、共通電極106と、これらの間に配置される電気泳動層(電気泳動材料)107と、を含んで構成されている。各画素部の間で共有される共通電極106には、共通電極信号COMが与えられる。なお、共通電極106は各電気泳動素子104ごとに分離されていてもよい。本実施形態では、電気泳動層107の状態(換言すれば表示状態)が共通電極106側から視認されることを想定しており、共通電極106としてはITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電膜が用いられる。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of the electrophoretic display device. The electrophoretic element 104 includes a pixel electrode 105, a common electrode 106, and an electrophoretic layer (electrophoretic material) 107 disposed therebetween. A common electrode signal COM is given to the common electrode 106 shared between the pixel portions. The common electrode 106 may be separated for each electrophoretic element 104. In the present embodiment, it is assumed that the state of the electrophoretic layer 107 (in other words, the display state) is viewed from the common electrode 106 side, and the common electrode 106 is a transparent conductive material such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. A membrane is used.

電気泳動層107は、白色粒子と黒色粒子とを含有する多数のカプセル(マイクロカプセル)を含んで構成される。各カプセルは図示のように画素電極105と共通電極106との間に配置されており、30μm〜60μmの範囲の直径を有する。白色粒子(第1の粒子)は、例えば酸化チタン粒子であり、平均粒径が0.1μm〜0,8μmの範囲内であって、負に帯電している(第1の帯電状態)。黒色粒子(第2の粒子)は、例えばカーボンブラック粒子であり、平均粒径が0.02〜0.1μmの範囲内であって、正に帯電している(第2の帯電状態)。この電気泳動層107の様子を図2において模式的に示す。図示のように本実施形態では、画素電極105の電位が共通電極106の電位よりも相対的に高い場合(HI)には、正に帯電した黒色粒子が共通電極106側へ移動し、負に帯電した白色粒子が画素電極105側へ移動する。この状態の画素部を共通電極106側から見ると黒色と認識される。また、画素電極105の電位が共通電極106の電位よりも相対的に低い場合(LO)には、正に帯電した黒色粒子が画素電極105側へ移動し、負に帯電した白色粒子が共通電極106側へ移動する。この状態の画素部を共通電極106側から見ると白色と認識される。つまり、本実施形態の電気泳動表示装置100は、基本的には白黒の2値表示を行うものであるが、近隣の複数の画素部を組み合わせて階調表示を行うようにすることもできる。なお、電気泳動層107の各粒子に施される色調は黒色および白色の組み合わせに限定されず、各粒子の帯電の状態についても上記に限定されない。また、画素電極105と共通電極106のいずれの側から視認するように構成してもよい。すなわち、これらの条件は適宜変更して実施することができる。   The electrophoretic layer 107 includes a large number of capsules (microcapsules) containing white particles and black particles. Each capsule is disposed between the pixel electrode 105 and the common electrode 106 as shown, and has a diameter in the range of 30 μm to 60 μm. The white particles (first particles) are, for example, titanium oxide particles and have an average particle diameter in the range of 0.1 μm to 0.8 μm and are negatively charged (first charged state). The black particles (second particles) are, for example, carbon black particles having an average particle diameter in the range of 0.02 to 0.1 μm and being positively charged (second charged state). The state of the electrophoretic layer 107 is schematically shown in FIG. As shown in the figure, in this embodiment, when the potential of the pixel electrode 105 is relatively higher than the potential of the common electrode 106 (HI), the positively charged black particles move to the common electrode 106 side and become negative. The charged white particles move to the pixel electrode 105 side. When the pixel portion in this state is viewed from the common electrode 106 side, it is recognized as black. In addition, when the potential of the pixel electrode 105 is relatively lower than the potential of the common electrode 106 (LO), the positively charged black particles move to the pixel electrode 105 side, and the negatively charged white particles become the common electrode. Move to the 106 side. When the pixel portion in this state is viewed from the common electrode 106 side, it is recognized as white. That is, the electrophoretic display device 100 of the present embodiment basically performs black and white binary display, but can also perform gradation display by combining a plurality of neighboring pixel portions. Note that the color tone applied to each particle of the electrophoretic layer 107 is not limited to the combination of black and white, and the charged state of each particle is not limited to the above. Further, it may be configured to be viewed from either side of the pixel electrode 105 and the common electrode 106. That is, these conditions can be changed as appropriate.

図3は、各画素部の詳細構成を示す回路図である。スイッチング素子としてのトランジスタ103は、ゲートが走査線101に接続され、ソースがデータ線102に接続され、ドレインが画素電極105に接続されている。容量素子108は、その一方端子が画素電極105と接続され、他方端子が接地端子(接地電位)GNDとの間に接続されている。走査線101には走査信号Y1が与えられる。走査信号Y1とは第1行の走査線101に対応する走査信号を表す。なお、2行目、・・・m行目の走査線101に対しても、順次、走査信号が供給される。データ線102にはデータ信号D1が与えられる。このデータ信号D1の電位は容量素子(保持容量)108によって保持される。データ信号D1とは第1列のデータ102に対応するデータ信号を表す。なお、2列目・・・n列目のデータ線102に対してもそれぞれデータ信号が供給される。電気泳動素子104は、画素電極105と共通電極106との間に電気泳動層107を配置して構成されている。このような電気泳動素子104をマトリクス状に配列して上記のパネル部110が構成されている。画素電極105と共通電極106との相互間には、画素電極105の電極面積、画素電極105と共通電極106との相互間距離、電気泳動層107の誘電率、に応じた大きさの静電容量が形成される。共通電極106は、複数の電気泳動素子104に共有されており、配線201を介して共通電極制御回路150に接続されている(図1参照)。配線201には共通電極信号COMが与えられる。共通電極信号COMとしては、例えば相対的に低電位である基準電位又は相対的に高電位のいずれかが印加される。   FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of each pixel unit. The transistor 103 as a switching element has a gate connected to the scanning line 101, a source connected to the data line 102, and a drain connected to the pixel electrode 105. The capacitor 108 has one terminal connected to the pixel electrode 105 and the other terminal connected to the ground terminal (ground potential) GND. The scanning signal Y1 is given to the scanning line 101. The scanning signal Y1 represents a scanning signal corresponding to the scanning line 101 in the first row. Scan signals are sequentially supplied to the scanning lines 101 in the second row,. A data signal D1 is applied to the data line 102. The potential of the data signal D1 is held by the capacitor element (holding capacitor) 108. The data signal D1 represents a data signal corresponding to the data 102 in the first column. A data signal is also supplied to the data line 102 in the second column to the nth column. The electrophoretic element 104 is configured by disposing an electrophoretic layer 107 between the pixel electrode 105 and the common electrode 106. The panel unit 110 is configured by arranging the electrophoretic elements 104 in a matrix. Between the pixel electrode 105 and the common electrode 106, an electrostatic capacitance having a size corresponding to the electrode area of the pixel electrode 105, the distance between the pixel electrode 105 and the common electrode 106, and the dielectric constant of the electrophoretic layer 107. A capacitance is formed. The common electrode 106 is shared by the plurality of electrophoretic elements 104 and is connected to the common electrode control circuit 150 via the wiring 201 (see FIG. 1). A common electrode signal COM is supplied to the wiring 201. As the common electrode signal COM, for example, either a reference potential that is a relatively low potential or a relatively high potential is applied.

このような電気泳動表示装置100において、まず、所定タイミングで全走査線信号がアクティブになると、j番目の走査線101に接続されたトランジスタ103もオン状態になる。このとき、全データ信号が白あるいは黒のレベルに設定され、共通電極106に対向電極変調回路150からも所定レベルの信号が印加されて全電気泳動素子が白又は黒表示に設定される。その後、走査線101が順次に選択されて画像の書込みが行われる。j番目の走査線101に接続されたトランジスタ103がオン状態になると、走査線選択に同期してデータ線駆動回路140から供給されるデータ信号(画像信号)が画素電極105に書き込まれる。このとき、データ信号の電圧レベルで容量阻止08も充電され、トランジスタ103の遮断後も画素(画素電極と共通電極)の電荷保持を図り、電気泳動粒子104による画像の維持を図る。各画素がデータ信号の電圧レベルに応じた表示を行うことによって画像が表示される。   In such an electrophoretic display device 100, first, when all scanning line signals become active at a predetermined timing, the transistor 103 connected to the jth scanning line 101 is also turned on. At this time, all data signals are set to a white or black level, and a signal of a predetermined level is applied to the common electrode 106 from the counter electrode modulation circuit 150 to set all the electrophoretic elements to white or black display. Thereafter, the scanning lines 101 are sequentially selected and image writing is performed. When the transistor 103 connected to the jth scanning line 101 is turned on, a data signal (image signal) supplied from the data line driver circuit 140 is written to the pixel electrode 105 in synchronization with the scanning line selection. At this time, the capacitor block 08 is also charged at the voltage level of the data signal, and even after the transistor 103 is cut off, the charge of the pixel (pixel electrode and common electrode) is maintained, and the image is maintained by the electrophoretic particles 104. Each pixel performs display in accordance with the voltage level of the data signal, thereby displaying an image.

本実施形態に係る電気泳動表示装置100の構成は上記の通りであり、次にその動作について詳述する。   The configuration of the electrophoretic display device 100 according to the present embodiment is as described above. Next, the operation thereof will be described in detail.

図4は、本実施形態に係る電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための図である。具体的には、図4(A)は共通電極106の電位を表す波形図、図4(B)はある1つの画素部109の画素電極105の電位を表す波形図、図4(C)は別の1つの画素部109の画素電極105の電位を表す波形図、である。また、図5は、駆動時の電気泳動表示装置100のカプセル内の各粒子の様子を模式的に示す図である。なお、以下に説明する駆動制御は、上述したように、トランジスタ103、走査線駆動回路130、データ線駆動回路140及び共通電極制御回路150からなる「制御部」により、走査信号、データ信号、共通電極信号が適宜設定され、供給されることによって実現される。   FIG. 4 is a diagram for explaining a driving method of the electrophoretic display device according to this embodiment. Specifically, FIG. 4A is a waveform diagram showing the potential of the common electrode 106, FIG. 4B is a waveform diagram showing the potential of the pixel electrode 105 of one pixel portion 109, and FIG. FIG. 10 is a waveform diagram showing a potential of a pixel electrode 105 of another pixel portion 109. FIG. 5 is a diagram schematically showing the state of each particle in the capsule of the electrophoretic display device 100 during driving. As described above, the drive control described below is performed by the “control unit” including the transistor 103, the scan line drive circuit 130, the data line drive circuit 140, and the common electrode control circuit 150. This is realized by appropriately setting and supplying electrode signals.

図4(A)〜図4(C)に示すように、共通電極106の電位よりも各画素電極105の電位が相対的に高い状態とする第1の電圧書き込みがなされる。本実施形態では、この第1の電圧書き込みは画素部109の視認状態を黒色に制御する場合に対応している(図2参照)。ここでは、全画素が黒色に制御されるため、この第1の電圧書き込みを図4においては「全黒」の略称で示す。この様子を示したのが図5(B)である。ここでは、共通電極106の電位が一例として+1.5V(基準電位)、各画素電極105の電位が一例として+10Vにそれぞれ設定される。   As shown in FIGS. 4A to 4C, first voltage writing is performed in which the potential of each pixel electrode 105 is relatively higher than the potential of the common electrode 106. In the present embodiment, this first voltage writing corresponds to the case where the visual recognition state of the pixel portion 109 is controlled to black (see FIG. 2). Here, since all the pixels are controlled to be black, this first voltage writing is indicated by the abbreviation “all black” in FIG. 4. This state is shown in FIG. Here, the potential of the common electrode 106 is set to +1.5 V (reference potential) as an example, and the potential of each pixel electrode 105 is set to +10 V as an example.

次いで、図4(A)〜図4(C)に示すように、共通電極106の電位よりも各画素電極105の電位が相対的に低い状態とする第2の電圧書き込みがなされる。本実施形態では、この第2の電圧書き込みは画素部109の視認状態を白色に制御する場合に対応している(図2参照)。ここでは、全画素が白色に制御されるため、この第2の電圧書き込みを図4においては「全白」の略称で示す。この様子を示したのが図5(C)である。ここでは、共通電極106の電位が一例として+10V、各画素電極105の電位が一例として+1.5Vにそれぞれ設定される。   Next, as shown in FIGS. 4A to 4C, second voltage writing is performed in which the potential of each pixel electrode 105 is relatively lower than the potential of the common electrode 106. In the present embodiment, the second voltage writing corresponds to a case where the visual recognition state of the pixel unit 109 is controlled to be white (see FIG. 2). Here, since all the pixels are controlled to be white, this second voltage writing is indicated by an abbreviation “all white” in FIG. 4. This state is shown in FIG. Here, the potential of the common electrode 106 is set to +10 V as an example, and the potential of each pixel electrode 105 is set to +1.5 V as an example.

このような第1の電圧書き込み(全黒)とこれに次ぐ第2の電圧書き込み(全白)とが少なくとも1回以上行われる。本実施形態では、図示のように第1の電圧書き込み及び第2の電圧書き込みが4回繰り返される。この駆動制御は、以前にデータ書き込みがなされていたことによる白色、黒色の各粒子の状態(図5(A)参照)をリセットする処理(消去処理)と捉えることもできる。このとき、本実施形態では、第1の電圧書き込みを行う時間の合計値T1と第2の電圧書き込みを行う時間の合計値T2との関係が1.5×T2>T1>0.8×T2の範囲内で規定される。図4に示す例では、合計値(総時間)T1=t1+t3+t5+t7であり、合計値(総時間)T2=t2+t4+t6+t8である。各時間T1、T2、t1〜t8の数値例については後述する。   Such first voltage writing (all black) and subsequent second voltage writing (all white) are performed at least once. In the present embodiment, the first voltage writing and the second voltage writing are repeated four times as illustrated. This drive control can also be regarded as a process (erasing process) for resetting the state of each of the white and black particles (see FIG. 5A) due to the previous data writing. At this time, in the present embodiment, the relationship between the total value T1 of the first voltage writing time and the total time T2 of the second voltage writing time is 1.5 × T2> T1> 0.8 × T2. Specified within the scope of In the example shown in FIG. 4, the total value (total time) T1 = t1 + t3 + t5 + t7, and the total value (total time) T2 = t2 + t4 + t6 + t8. Numerical examples of the times T1, T2, and t1 to t8 will be described later.

次に、図4(A)〜図4(C)に示すように、共通電極106には基準電位(一例として+1.5V)を与え、かつ各画素電極105には、基準電位より大きい電位(例えば、+10V)又は上記基準電位以下の電位(一例として+1.5V。それより小さい電位、例えば0Vでもよい。)の何れかを与える。この第3の電圧書き込みは、画像データに応じて各画素部109を白色または黒色のいずれかに制御するものであり、図中においては「データ書込み」の略称で示す。この様子を示したのが図5(D)である。t9は適宜設定される。   Next, as shown in FIGS. 4A to 4C, the common electrode 106 is supplied with a reference potential (for example, +1.5 V), and each pixel electrode 105 is supplied with a potential higher than the reference potential ( For example, either +10 V) or a potential equal to or lower than the reference potential (for example, +1.5 V. A potential lower than that, for example, 0 V may be applied). This third voltage writing is to control each pixel portion 109 to be either white or black according to the image data, and is indicated by an abbreviation “data writing” in the drawing. This state is shown in FIG. t9 is appropriately set.

その後、各画素電極105と共通電極106の電位がともに共通の低電位に制御され、上記の第3の電圧書き込みによって書き込まれた画像が保持される。この様子を示したのが図5(E)である。   Thereafter, the potentials of the pixel electrodes 105 and the common electrode 106 are both controlled to a common low potential, and the image written by the third voltage writing is held. This state is shown in FIG.

以上で1回の画像書き込み制御が完了するが、本実施形態では、図6に示すようにこの画像書き込み制御が周期的に複数回繰り返して行われる。具体的には、図6(A)は共通電極106の電位を表す波形図、図6(B)はある1つの画素部109の画素電極105の電位を表す波形図、図6(C)は別の1つの画素部109の画素電極105の電位を表す波形図、である。この際、各回の画像書き込み制御を周期的に繰り返すときの周期t10は、一例として10秒間程度に規定される。   Although one image writing control is completed as described above, in this embodiment, this image writing control is periodically repeated a plurality of times as shown in FIG. Specifically, FIG. 6A is a waveform diagram showing the potential of the common electrode 106, FIG. 6B is a waveform diagram showing the potential of the pixel electrode 105 of one pixel portion 109, and FIG. FIG. 10 is a waveform diagram showing a potential of a pixel electrode 105 of another pixel portion 109. At this time, the period t10 when the image writing control of each time is periodically repeated is defined as about 10 seconds as an example.

図7は、本実施形態に係る駆動方法によって電気泳動表示装置100を駆動した場合における経過時間に伴う反射率の変化を計測した結果を示すグラフである。この反射率特性は、第1の電圧書き込みの総時間T1と第2の電圧書き込みの総時間T2との関係を以下の5条件にそれぞれ設定して計測されたものである。使用した電気泳動表示装置100の詳細条件は上記した通りである。以下の条件1〜条件3においては、最初の第1の電圧書き込み(全黒)の時間がそれ以降における第1の電圧書き込みの時間に比べて2桁大きく、また、最後の第2の電圧書き込み(全白)の時間がそれ以前における第2の電圧書き込みの時間に比べて2桁大きく設定されている。   FIG. 7 is a graph showing a result of measuring a change in reflectance with elapsed time when the electrophoretic display device 100 is driven by the driving method according to the present embodiment. This reflectance characteristic is measured by setting the relationship between the total time T1 of the first voltage writing and the total time T2 of the second voltage writing to the following five conditions. The detailed conditions of the electrophoretic display device 100 used are as described above. In the following conditions 1 to 3, the first first voltage write (full black) time is two orders of magnitude longer than the first voltage write time thereafter, and the last second voltage write The (all white) time is set two orders of magnitude larger than the second voltage writing time before that time.

(条件1)T1=0.8×T2
内訳;
T1=t1+t3+t5+t7=1100+45+45+10=1200(ミリ秒)
T2=t2+t4+t6+t8=10+45+45+1400=1500(ミリ秒)
(Condition 1) T1 = 0.8 × T2
Breakdown;
T1 = t1 + t3 + t5 + t7 = 1100 + 45 + 45 + 10 = 1200 (milliseconds)
T2 = t2 + t4 + t6 + t8 = 10 + 45 + 45 + 1400 = 1500 (milliseconds)

(条件2)T1=1.5×T2
内訳;
T1=t1+t3+t5+t7=2150+45+45+10=2250(ミリ秒)
T2=t2+t4+t6+t8=10+45+45+1400=1500(ミリ秒)
(Condition 2) T1 = 1.5 × T2
Breakdown;
T1 = t1 + t3 + t5 + t7 = 2150 + 45 + 45 + 10 = 2250 (milliseconds)
T2 = t2 + t4 + t6 + t8 = 10 + 45 + 45 + 1400 = 1500 (milliseconds)

(条件3)T1=T2
内訳;
T1=t1+t3+t5+t7=1400+45+45+10=1500(ミリ秒)
T2=t2+t4+t6+t8=10+45+45+1400=1500(ミリ秒)
(Condition 3) T1 = T2
Breakdown;
T1 = t1 + t3 + t5 + t7 = 1400 + 45 + 45 + 10 = 1500 (milliseconds)
T2 = t2 + t4 + t6 + t8 = 10 + 45 + 45 + 1400 = 1500 (milliseconds)

(条件4)T1=0.5×T2
内訳;
T1=t1+t3+t5+t7=350+350+20+400=1120(ミリ秒)
T2=t2+t4+t6+t8=700+700+40+800=1500(ミリ秒)
(Condition 4) T1 = 0.5 × T2
Breakdown;
T1 = t1 + t3 + t5 + t7 = 350 + 350 + 20 + 400 = 1120 (milliseconds)
T2 = t2 + t4 + t6 + t8 = 700 + 700 + 40 + 800 = 1500 (milliseconds)

(条件5)T1=2×T2
内訳;
T1=t1+t3+t5+t7=700+700+40+800=2240(ミリ秒)
T2=t2+t4+t6+t8=350+350+20+400=1120(ミリ秒)
(Condition 5) T1 = 2 × T2
Breakdown;
T1 = t1 + t3 + t5 + t7 = 700 + 700 + 40 + 800 = 2240 (milliseconds)
T2 = t2 + t4 + t6 + t8 = 350 + 350 + 20 + 400 = 1120 (milliseconds)

図7によれば、第2の電圧書き込み(全白)の総時間T2を第1の電圧書き込み(全黒)の総時間T1の2倍とした場合(条件4)においては、白色表示の反射率が時間経過とともに低下することが分かる。また、図7によれば、第2の電圧書き込み(全白)の総時間T2を第1の電圧書き込み(全黒)の総時間T1の0.5倍とした場合(条件5)においては、黒色表示の反射率が時間経過とともに上昇することが分かる。よって、条件4、条件5においては、白色表示と黒色表示との相対関係で決まるコントラストが低下する。これに対して、条件1〜条件3においては上記のような不都合がなく、時間が経過した後にあってもコントラストが保たれる。各条件における2時間経過後のコントラスト特性を示したのが図8である。図8では、T1とT2との関係を規定するためにT2に乗算される数を横軸とし、コントラスト(任意単位)を縦軸としている。図8から、条件1〜条件3の間においてはコントラストが高い状態で保たれるが、この条件を外れるとコントラストが低下することが分かる。   According to FIG. 7, when the total time T2 of the second voltage writing (all white) is twice the total time T1 of the first voltage writing (all black) (condition 4), the white display reflection It can be seen that the rate decreases with time. According to FIG. 7, when the total time T2 of the second voltage writing (all white) is 0.5 times the total time T1 of the first voltage writing (all black) (condition 5), It can be seen that the reflectance of the black display increases with time. Therefore, in the conditions 4 and 5, the contrast determined by the relative relationship between the white display and the black display is lowered. On the other hand, in the conditions 1 to 3, there is no inconvenience as described above, and the contrast is maintained even after a lapse of time. FIG. 8 shows the contrast characteristics after 2 hours under each condition. In FIG. 8, in order to define the relationship between T1 and T2, the number multiplied by T2 is taken as the horizontal axis, and the contrast (arbitrary unit) is taken as the vertical axis. From FIG. 8, it can be seen that the contrast is maintained in a high state between the conditions 1 and 3, but the contrast is lowered when the condition is removed.

以上のように本実施形態によれば、第1の電圧書き込みの総時間T1と第2の電圧書き込みの総時間T2との関係を上述のように適切に規定して各々の電圧書き込みを少なくとも1回以上行い、その後に第3の電圧書き込み(画像書き込みに対応)を行うようにする。これにより、画像書き込みを周期的に繰り返し行った場合においても良好なコントラスト特性を得られる電気泳動表示装置又はその駆動方法が提供される。   As described above, according to the present embodiment, the relationship between the total time T1 of the first voltage writing and the total time T2 of the second voltage writing is appropriately defined as described above, and each voltage writing is performed at least 1 times. After that, the third voltage writing (corresponding to image writing) is performed. This provides an electrophoretic display device or a driving method thereof that can obtain good contrast characteristics even when image writing is periodically repeated.

図9は、本発明の電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図9(A)は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック1000は、ブック形状のフレーム1001と、このフレーム1001に対して回動自在に設けられた(開閉可能な)カバー1002と、操作部1003と、本実施形態の電気泳動表示装置によって構成された表示部1004と、を備えている。図9(B)は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー1200は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部1201と、本実施形態の電気泳動表示装置によって構成された表示部1202を備えている。本実施形態の電気泳動表示装置を用いて表示部が構成されることにより、使用時において時間が経過してもコントラスト特性が低下することなく、良好な表示が得られる電子機器が実現される。   FIG. 9 is a perspective view illustrating a specific example of an electronic apparatus to which the electrophoretic display device of the present invention is applied. FIG. 9A is a perspective view illustrating an electronic book that is an example of the electronic apparatus. The electronic book 1000 includes a book-shaped frame 1001, a cover 1002 that can be rotated (openable and closable) with respect to the frame 1001, an operation unit 1003, and the electrophoretic display device of the present embodiment. The display unit 1004 is provided. FIG. 9B is a perspective view illustrating electronic paper which is an example of the electronic apparatus. The electronic paper 1200 includes a main body 1201 formed of a rewritable sheet having the same texture and flexibility as paper, and a display unit 1202 configured by the electrophoretic display device of the present embodiment. By configuring the display unit using the electrophoretic display device of the present embodiment, an electronic apparatus capable of obtaining good display without deterioration of contrast characteristics even when time passes during use is realized.

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施することが可能である。例えば、上述した実施形態では、マトリクス状に配列された画素部を備える電気泳動表示装置について説明していたが、これ以外の態様の電気泳動表示装置(例えばセグメント表示型等)についても本発明を適用することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the content of embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention, it can change and implement variously. For example, in the above-described embodiment, an electrophoretic display device including pixel units arranged in a matrix has been described. However, the present invention can be applied to an electrophoretic display device (for example, a segment display type) other than this. It is possible to apply.

電気泳動表示装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of an electrophoretic display device. 電気泳動表示装置の構造を説明する模式断面図である。It is a schematic cross section explaining the structure of the electrophoretic display device. 各画素部の詳細構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detailed structure of each pixel part. 電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the drive method of an electrophoretic display device. 電気泳動表示装置のカプセル内の各粒子の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of each particle | grain in the capsule of an electrophoretic display device. 電気泳動表示装置の駆動方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the drive method of an electrophoretic display device. 電気泳動表示装置の反射率の変化を計測した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the change of the reflectance of an electrophoretic display device. 電気泳動表示装置のコントラスト特性を示した図である。It is the figure which showed the contrast characteristic of the electrophoretic display device. 電気泳動表示装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the specific example of the electronic device to which the electrophoretic display apparatus is applied.

符号の説明Explanation of symbols

100…電気泳動表示装置、 101…走査線、 102…データ線、 103…トランジスタ、 104…電気泳動素子、 105…画素電極、 106…共通電極、 107…電気泳動層、 108…容量素子、 109…画素部、 110…パネル部、 130…走査線駆動回路、 140…データ線駆動回路、 150…共通電極制御回路、 190…コントローラ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Electrophoretic display device 101 ... Scan line, 102 ... Data line, 103 ... Transistor, 104 ... Electrophoretic element, 105 ... Pixel electrode, 106 ... Common electrode, 107 ... Electrophoretic layer, 108 ... Capacitor element, 109 ... Pixel unit 110... Panel unit 130 Scanning line drive circuit 140 Data line drive circuit 150 Common electrode control circuit 190 Controller

Claims (5)

画素電極と共通電極との相互間に電気泳動層を介在させてなる電気泳動素子と、一方端子が前記共通電極と接続される容量素子と、を含む画素部を複数有する表示部と、
前記共通電極及び前記画素電極の各々と接続された制御部と、
を備え、
前記電気泳動層は、
前記共通電極と前記画素電極との間に配置された30μm〜60μmの範囲の直径を有するカプセルと、平均粒径が0.1μm〜0,8μmの範囲内であって第1の帯電状態であり前記カプセルに包含される第1の粒子と、平均粒径が0.02〜0.1μmの範囲内であって第2の帯電状態であり前記カプセルに包含される第2の粒子と、
を含み、
前記制御部は、
(a)前記共通電極の電位よりも前記画素電極の電位が相対的に高い状態とする第1の電圧書き込みと、前記共通電極の電位よりも前記画素電極の電位が相対的に低い状態とする第2の電圧書き込みと、を少なくとも1回以上行い、
(b)次に、前記共通電極には基準電位を与え、かつ前記画素電極の各々には前記基準電位より大きい電位又は前記基準電位以下の電位の何れかを与える第3の電圧書き込みを行うこと、
を周期的に複数回繰り返す制御を行い、
前記制御の際における前記第1の電圧書き込みを行う時間の合計値T1と前記第2の電圧書き込みを行う時間の合計値T2との関係が1.5×T2>T1>0.8×T2と規定された、
電気泳動表示装置。
A display unit having a plurality of pixel units each including an electrophoretic element having an electrophoretic layer interposed between the pixel electrode and the common electrode, and a capacitor having one terminal connected to the common electrode;
A control unit connected to each of the common electrode and the pixel electrode;
With
The electrophoretic layer is
A capsule having a diameter in the range of 30 μm to 60 μm disposed between the common electrode and the pixel electrode, and having an average particle diameter in the range of 0.1 μm to 0.8 μm and being in the first charged state. First particles included in the capsule, and second particles included in the capsule in a second charged state having an average particle diameter in the range of 0.02 to 0.1 μm;
Including
The controller is
(A) First voltage writing in which the potential of the pixel electrode is relatively higher than the potential of the common electrode, and a state in which the potential of the pixel electrode is relatively lower than the potential of the common electrode Performing the second voltage writing at least once,
(B) Next, a third voltage writing is performed in which a reference potential is applied to the common electrode, and each of the pixel electrodes is applied with either a potential higher than the reference potential or a potential lower than the reference potential. ,
Is repeated periodically several times,
The relationship between the total time T1 for performing the first voltage writing and the total time T2 for performing the second voltage writing in the control is 1.5 × T2>T1> 0.8 × T2. Prescribed,
Electrophoretic display device.
前記第1の粒子が酸化チタン粒子であり、かつ前記第1の帯電状態が負に帯電した状態であり、
前記第2の粒子がカーボンブラック粒子であり、かつ前記第2の帯電状態が正に帯電した状態である、
請求項1に記載の電気泳動表示装置。
The first particles are titanium oxide particles and the first charged state is negatively charged;
The second particles are carbon black particles and the second charged state is a positively charged state;
The electrophoretic display device according to claim 1.
前記(a)及び前記(b)を周期的に繰り返すときの周期が10秒間と規定された、
請求項1に記載の電気泳動表示装置。
The cycle when repeating (a) and (b) periodically was defined as 10 seconds,
The electrophoretic display device according to claim 1.
画素電極と共通電極との相互間に電気泳動層を介在させてなる電気泳動素子と、一方端子が前記画素電極と接続される容量素子と、を含む画素部を複数有する表示部を備え、前記電気泳動層は、前記共通電極と前記画素電極との間に配置された30μm〜60μmの範囲の直径を有するカプセルと、平均粒径が0.1μm〜0,8μmの範囲内であって第1の帯電状態であり前記カプセルに包含される第1の粒子と、平均粒径が0.02〜0.1μmの範囲内であって第2の帯電状態であり前記カプセルに包含される第2の粒子と、を含む電気泳動表示装置の駆動方法であって、
(a)前記共通電極の電位よりも前記画素電極の電位が相対的に高い状態とする第1の電圧書き込みと、前記共通電極の電位よりも前記画素電極の電位が相対的に低い状態とする第2の電圧書き込みと、を少なくとも1回以上行うこと、
(b)前記共通電極には基準電位を与え、かつ前記画素電極の各々には前記基準電位より大きい電位又は前記基準電位以下の電位の何れかを与える第3の電圧書き込みを行うこと、
を周期的に複数回繰り返す制御を行い、このときにおける前記第1の電圧書き込みを行う時間の合計値T1と前記第2の電圧書き込みを行う時間の合計値T2との関係が1.5×T1>T2>0.8×T1と規定されている、
電気泳動表示装置の駆動方法。
An electrophoretic element having an electrophoretic layer interposed between the pixel electrode and the common electrode, and a display unit having a plurality of pixel units each including a capacitor element having one terminal connected to the pixel electrode, The electrophoretic layer includes a capsule having a diameter in a range of 30 μm to 60 μm disposed between the common electrode and the pixel electrode, and an average particle diameter in a range of 0.1 μm to 0.8 μm. First particles contained in the capsule and in an average particle diameter in the range of 0.02 to 0.1 μm and second charged state and contained in the capsule. A method of driving an electrophoretic display device including particles,
(A) First voltage writing in which the potential of the pixel electrode is relatively higher than the potential of the common electrode, and a state in which the potential of the pixel electrode is relatively lower than the potential of the common electrode Performing the second voltage writing at least once,
(B) performing a third voltage writing in which a reference potential is applied to the common electrode and each of the pixel electrodes is applied with either a potential higher than the reference potential or a potential lower than the reference potential;
Is periodically repeated a plurality of times, and the relationship between the total time T1 for performing the first voltage writing and the total time T2 for performing the second voltage writing is 1.5 × T1. >T2> 0.8 × T1
Driving method of electrophoretic display device.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電気泳動表示装置を表示部として備えた電子機器。   An electronic device comprising the electrophoretic display device according to claim 1 as a display unit.
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