有源矩阵基板、电泳显示装置及电子设备转让专利

申请号 : CN201010002139.1

文献号 : CN101770131B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 青木敬中村和也

申请人 : 精工爱普生株式会社

摘要 :

本发明提供可以使驱动高速化的有源矩阵基板、电泳显示装置及电子设备。具备基板、设置于前述基板上的多条数据线、在前述基板上俯视与前述数据线相交叉地设置的多条扫描线、电连接于前述多条数据线之一以及前述多条扫描线之一的具有有机半导体层的薄膜晶体管、电连接于前述薄膜晶体管的像素电极、和与前述薄膜晶体管并联地电连接于前述数据线与前述像素电极之间的电容元件。

权利要求 :

1.一种有源矩阵基板,其特征在于,具备:基板,

设置于前述基板上的多条数据线,在前述基板上俯视与前述数据线相交叉地设置的多条扫描线,电连接于前述多条数据线之一以及前述多条扫描线之一、具有有机半导体层的薄膜晶体管,电连接于前述薄膜晶体管的像素电极,和与前述薄膜晶体管并联地电连接于前述数据线与前述像素电极之间的电容元件。

2.按照权利要求1所述的有源矩阵基板,其特征在于:还具备:配置于前述电容元件与前述像素电极之间、对前述电容元件与前述像素电极的电连接进行开关的第2晶体管。

3.按照权利要求1所述的有源矩阵基板,其特征在于:还具备:配置于前述电容元件与前述数据线之间、对前述电容元件与前述数据线的电连接进行开关的第2晶体管。

4.按照权利要求2或3所述的有源矩阵基板,其特征在于:前述薄膜晶体管及前述第2晶体管连接于共用的前述扫描线。

5.按照权利要求2或3所述的有源矩阵基板,其特征在于:还具备沿前述扫描线所形成的多条第2扫描线;

前述第2晶体管连接于前述第2扫描线。

6.按照权利要求1~3中的任何一项所述的有源矩阵基板,其特征在于:前述电容元件具有一部分重叠于前述数据线地配置的电容电极。

7.按照权利要求1~3中的任何一项所述的有源矩阵基板,其特征在于:前述电容元件具有与前述扫描线设置于同一层的电容电极。

8.按照权利要求1~3中的任何一项所述的有源矩阵基板,其特征在于:还具备连接于前述像素电极的保持电容;

前述电容元件具有与构成前述保持电容的保持电容电极设置于同一层的电容电极。

9.一种电泳显示装置,其特征在于,具备:权利要求1~8中的任何一项所述的有源矩阵基板,与前述有源矩阵基板的形成有前述像素电极的面对向配置、在对向于前述有源矩阵基板的面具有共用电极的对向基板,和被夹持于前述有源矩阵基板与前述对向基板之间的电泳层。

10.按照权利要求9所述的电泳显示装置,其特征在于:在前述薄膜晶体管变成了导通状态时,通过前述数据线对前述像素电极施加矩形波、梯形波、三角波、正弦波、方波中的任一种或施加将它们相叠加所得到的波形。

11.一种电子设备,其特征在于:搭载有权利要求9或10所述的电泳显示装置。

说明书 :

有源矩阵基板、电泳显示装置及电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及有源矩阵基板、电泳显示装置及电子设备。

背景技术

[0002] 作为用作例如有源矩阵基板的开关元件等的晶体管,已知采用了有机半导体层的有机晶体管。该有机晶体管因为能够以低温工序制造,所以能够采用塑料基板、薄膜作为基体,能够形成柔软且重量轻、难以损坏的元件。近年来,采用有机晶体管作为有源矩阵基板的开关元件。
[0003] 有机晶体管能够采用液体材料以涂敷法、印刷法等的简便方法而形成,能够以短时间形成元件。因此,也具有可以将工序成本、形成装置成本抑制为非常低的这样的显著优点。并且,因为有机材料通过使其分子结构改变等而使得材料特性容易发生变化,所以采用了有机材料的有机晶体管可以对应于包括在包含无机材料的晶体管中难以实现的功能等多种功能。采用了有机晶体管的有源矩阵基板能够用于例如记载于专利文献1的电泳装置等的电光装置。
[0004] 【专利文献1】特开2003-140199号公报
[0005] 可是,采用了有机晶体管的开关元件在器件的特性方面,与采用了硅等的无机晶体管的开关元件相比,存在工作变慢的问题,成为妨碍采用了有源矩阵基板的驱动的高速化的一个原因。

发明内容

[0006] 鉴于以上的状况,本发明的目的在于提供可以使驱动高速化的有源矩阵基板、电泳显示装置及电子设备。
[0007] 为了达到上述目的,本发明中的有源矩阵基板特征为:具备基板、设置于前述基板上的多条数据线、在前述基板上俯视与前述数据线相交叉地所设置的多条扫描线、电连接于前述多条数据线之一以及前述多条扫描线之一的具有有机半导体层的薄膜晶体管、电连接于前述薄膜晶体管的像素电极、和在前述数据线与前述像素电极之间与前述薄膜晶体管并联地电连接的电容元件。
[0008] 依照于本发明,因为设置有在数据线与像素电极之间与薄膜晶体管并联地电连接的电容元件,所以能够从数据线通过电容元件对像素电极施加电压。因此,在通过具有有机半导体层的薄膜晶体管对像素电极施加预定的电压的情况下,能够使像素电极的电压直至上升为止的时间缩短。由此,能够使驱动高速化。
[0009] 上述有源矩阵基板特征为:进一步具备配置于前述电容元件与前述像素电极之间而对前述电容元件与前述像素电极的电连接进行开关的第2晶体管。
[0010] 依照于本发明,则因为能够通过第2晶体管对电容元件进行开关,所以能够对通过电容元件对像素电极施加电压的定时进行控制。因此,能够进行更正确的驱动。
[0011] 所述有源矩阵基板特征为:进一步具备配置于前述电容元件与前述数据线之间而对前述电容元件与前述数据线的电连接进行开关的第2晶体管。
[0012] 依照于本发明,则因为能够通过第2晶体管对电容元件进行开关,所以能够对通过电容元件对像素电极施加电压的定时进行控制。因此,能够进行更正确的驱动。
[0013] 上述有源矩阵基板特征为:前述薄膜晶体管及前述第2晶体管连接于共用的前述扫描线。
[0014] 依照于本发明,则因为薄膜晶体管及第2晶体管连接于共用的扫描线,所以能够使由薄膜晶体管实现的开关与由第2晶体管实现的开关同步。由此,能够进行更正确的驱动。
[0015] 上述有源矩阵基板特征为:进一步具备沿前述扫描线所形成的多条第2扫描线;前述第2晶体管连接于前述第2扫描线。
[0016] 依照于本发明,则因为薄膜晶体管与第2晶体管连接于不同的扫描线,所以可以独立地对由薄膜晶体管实现的开关与由第2晶体管实现的开关进行控制。由此,可以进行广泛方式的驱动。
[0017] 上述有源矩阵基板特征为:前述电容元件具有一部分重叠于前述数据线地所配置的电容电极。
[0018] 依照于本发明,则因为构成电容元件的电容元件的一部分重叠于数据线地所配置,所以能够对数据线与电容元件之间以简单的构成进行连接。并且,能够将数据线与电容元件之间的连接距离抑制为较短。
[0019] 上述有源矩阵基板特征为:前述电容元件具有与前述扫描线设置于同一层的电容电极。
[0020] 依照于本发明,则因为构成电容元件的电容电极与扫描线设置于同一层,所以能够以同一工序形成电容电极与扫描线。
[0021] 上述有源矩阵基板特征为:进一步具备连接于前述像素电极的保持电容;前述电容元件具有与构成前述保持电容的保持电容电极设置于同一层的电容电极。
[0022] 依照于本发明,则因为构成电容元件的电容电极与构成保持电容的保持电容电极形成于同一层,所以能够以同一工序形成这些电容电极及保持电容电极。
[0023] 本发明中的电泳显示装置特征为:具备上述有源矩阵基板、对向于前述有源矩阵基板的形成有前述像素电极的面所配置而在对向于前述有源矩阵基板的面具有共用电极的对向基板、和被夹持于前述有源矩阵基板与前述对向基板之间的电泳层。
[0024] 依照于本发明,则因为采用可以进行高速驱动的上述有源矩阵基板,所以能够得到可以高速地进行显示的重写的电泳显示装置。
[0025] 上述有源矩阵基板特征为:当前述薄膜晶体管变成导通状态时,通过前述数据线对前述像素电极施加矩形波、梯形波、三角波、正弦波、方波中的任一种、或施加将它们相叠加的波形。
[0026] 依照于本发明,则因为当薄膜晶体管变成导通状态时,对像素电极通过数据线施加矩形波、梯形波、三角波、正弦波、方波中的任一种、或施加将它们相叠加的波形,所以能够迅速地对像素电极的电位进行控制。
[0027] 本发明中的电子设备特征为:搭载有上述的电泳显示装置。
[0028] 依照于本发明,则因为搭载有可以高速进行显示的重写的电泳显示装置,所以能够得到具有高显示特性的显示部的电子设备。

附图说明

[0029] 图1是本发明的第1实施方式中的电泳显示装置的概要构成图。
[0030] 图2(a)是电泳显示装置中的1个像素中的局部剖面图,图2(b)是微囊的剖面图。
[0031] 图3是像素的电路构成图。
[0032] 图4是像素的俯视构成图。
[0033] 图5是电泳元件的工作说明图。
[0034] 图6是表示本实施方式中的驱动方法的时序图。
[0035] 图7是表示本实施方式中的电泳显示装置的特性的曲线图。
[0036] 图8是表示电泳微粒的徙动与像素电位的关系的曲线图。
[0037] 图9是本发明的第2实施方式中的电泳显示装置的1个像素的电路构成图。
[0038] 图10是本实施方式中的电泳显示装置的1个像素的俯视构成图。
[0039] 图11是本发明的第3实施方式中的电泳显示装置的1个像素的电路构成图。
[0040] 图12是表示本发明的第4实施方式中的电子设备的构成的图。
[0041] 图13是表示本发明中的电泳显示装置的其他构成的电路图。
[0042] 图14是表示本发明中的电泳显示装置的其他构成的电路图。
[0043] 图15是表示供给于数据线的驱动波形的图。
[0044] 符号的说明
[0045] 100、200、300...电泳显示装置5...显示部8...数据电容(电容元件)8A...数据电容电极8B...分支部8C...接触孔30...元件基板(有源矩阵基板)32...电泳元件(电泳层)36、336...扫描线38...数据线40...像素41...选择晶体管(薄膜晶体管)41A...半导体层(有机半导体层)51...第2选择晶体管(第2晶体管)208B...数据电容电极1100...电子纸(电子设备)1200...电子记事本(电子设备)

具体实施方式

[0046] (第1实施方式)
[0047] 对本发明的第1实施方式基于附图进行说明。
[0048] 图1是作为本实施方式中的电光装置的电泳显示装置100的概要构成图。
[0049] 电泳显示装置100具备矩阵状地排列有多个像素40的显示部5。在显示部5的周边,配置扫描线驱动电路61、数据线驱动电路62。并且在显示部5,形成从扫描线驱动电路61延伸的多条扫描线36、从数据线驱动电路62延伸的多条数据线38,对应于它们的交叉位置而设置像素40。像素40具有与扫描线36及数据线38连接的选择晶体管(薄膜晶体管)41、和与选择晶体管41连接的像素电极35。
[0050] 扫描线驱动电路61通过m条扫描线36(G1、G2、...、Gm)连接于各个像素40,对这些第1行~第m行的扫描线36依次进行选择,并通过选中的扫描线36把对设置于像素40的选择晶体管41的导通定时进行规定的选择信号进行供给。
[0051] 数据线驱动电路62通过n条数据线38(S1、S2、...、Sn)连接于各个像素40,对于像素40的各自供给对像素数据进行规定的图像信号。
[0052] 图2是电泳显示装置100在设置于显示部5的1个像素40中的局部剖面图。电泳显示装置100具备下述构成:在元件基板30与对向基板31之间,夹持有排列多个微囊20而成的电泳元件32。
[0053] 在显示部5中,在元件基板30的电泳元件32侧,形成像素电极35、扫描线36、数据线38、及选择晶体管41。
[0054] 元件基板30是由玻璃、塑料等形成的基板,因为配置于与图像显示面相反侧,所以也可以不透明。尤其在本实施方式的情况下,因为选择晶体管41是将要后述的有机晶体管,所以能够采用低成本并且重量轻、且柔软性优良的塑料基板。
[0055] 像素电极35是对电泳元件32施加驱动电压的电极,可采用在Cu(铜)箔上将镀镍与镀金以该顺序进行叠层的材料来形成,或采用Al、ITO(氧化铟锡)等而形成。进而,也可以采用:Cr、Ta、Mo、Nb、Ag、Pt、Pd、In、Nd、或它们的合金,InO2、SnO2等导电性的氧化物,聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔等导电性高分子,在导电性高分子添加有盐酸、硫酸、磺酸等酸、PF6、AsF5、FeCl3等路易斯酸、碘等卤素原子、钠钾等金属原子等掺杂物的混合物,分散了炭黑、金属微粒的导电性的复合材料等。扫描线36及数据线38能够采用与上述的像素电极35同样的材料而形成。
[0056] 选择晶体管41具有半导体层41A、栅绝缘膜41B、源电极38S、漏电极35D、栅电极41G。
[0057] 源电极38S及漏电极35D在元件基板30上隔开一定的间隔而形成。
[0058] 半导体层41A是包含有机半导体材料的有机半导体层。半导体层41A在元件基板30上的包括源电极38S与漏电极35D之间的区域的区域形成为,使一部分搭置于源电极38S及漏电极35D。
[0059] 作为有机半导体材料,例如,能够混合使用如聚(3-烷基噻吩)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛基噻吩)、聚(2,5-噻吩乙炔)(PTV)、聚(对苯乙炔)(PPV)、聚(9,9-二辛基芴)(PFO)、聚(9,9-二辛基芴-共聚-双-N,N’-(4-甲氧基苯基)-双-N,N’-苯基-1,4-亚苯基二胺)(PFMO)、聚(9,9-二辛基芴-共聚-苯并噻二唑)(BT)、芴-三烯丙基胺共聚物、三烯丙基胺类聚合物、聚(9,9-二辛基芴-共聚-二噻吩)(F8T2)等芴-二噻吩共聚物等聚合物有机半导体材料,或C60或者金属酞菁或者它们的取代衍生物,或者蒽、并四苯、并五苯、并六苯等并苯分子材料,或者α-低聚噻吩类、具体地如四联噻吩(4T)、六联噻吩(6T)、八联噻吩等低分子类有机半导体之中的1种或2种以上。
[0060] 作为有机半导体的成膜方法,虽然可举出真空蒸镀法、分子束外延生长法、CVD法、溅射法、等离子聚合法、电解聚合法、化学聚合法、离子镀法、旋涂法、铸塑法、牵引法、朗缪尔布洛节特法、喷涂法、喷墨法、滚涂法、棒(bar)涂法、配送(dispenser)法、丝网印刷法、浸涂法等,但是并非限定于此。例如,通过在元件基板30上叠合图形状地开孔的掩模之后采用这些方法进行成膜、部分性地对同样地所成膜的有机半导体层进行蚀刻,可以形成膜厚度部分性地不相同的半导体层41A。即使是在这些方法之中,采用喷墨法、配送法而由溶液材料涂敷形成半导体层的方法,也因为可以最简便地对膜厚进行控制之点而优选。
[0061] 栅绝缘膜41B有选择地形成于覆盖半导体层41A的平面区域。作为栅绝缘膜41B的形成材料只要是具有绝缘性的材料并不特别限定种类。作为如此的绝缘材料,虽然有机材料、无机材料都可以使用,但是因为有机绝缘膜一般容易与有机半导体层形成良好的界面,所以优选采用有机绝缘材料。作为一般可得到良好的电特性的栅绝缘膜41B,可举出聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚乙烯基苯酚、聚碳酸酯、或者对二甲苯膜,可以采用它们之中的1种或将2种以上组合使用。
[0062] 栅电极41G夹着栅绝缘膜41B形成于与半导体层41A的沟道区域(被源电极38S与漏电极35D夹着的区域)相对向的位置。在本实施方式中,利用扫描线36的一部分而形成栅电极41G。
[0063] 栅电极41G(扫描线36)能够对上述的材料的导电膜进行蚀刻而形成。或者,能够利用在元件基板30上通过开孔为预定形状的金属通孔掩模进行导电膜的蒸镀处理的方式而形成。进而,也可以通过喷墨法等有选择地涂敷包含金属微粒、石墨等的导电性微粒的溶液而形成。
[0064] 电泳显示装置100的像素40的剖面结构为,在元件基板30上形成选择晶体管41,覆盖选择晶体管41,形成由氧化硅、丙烯酸树脂、环氧树脂等形成的绝缘层34。然后,在绝缘层34上形成像素电极35。像素电极35通过贯通绝缘层34到达漏电极35D的接触孔34a,与选择晶体管41的漏区域41D连接。
[0065] 在该构成中,因为在元件基板30的表面仅配置像素电极35,所以像素40的开口率变高。并且,因为元件基板30的表面基本平坦化,所以电泳元件32与元件基板30的粘接性变得良好。进而,能够通过绝缘层34使得当驱动时形成于选择晶体管41附近的电场衰减,可抑制由泄漏电场引起的显示质量的降低。
[0066] 另一方面,在对向基板31的电泳元件32侧形成与多个像素电极35相对向的平面形状的共用电极37(第2电极),在共用电极37上设置电泳元件32。
[0067] 对向基板31是由玻璃、塑料等形成的基板,因为配置于图像显示侧,所以为透明基板。共用电极37是与像素电极35一起对电泳元件32施加电压的电极,是由MgAg(镁银)、ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)等所形成的透明电极。
[0068] 在像素电极35与共用电极37之间,夹持电泳元件32。电泳元件32也可以作为预先形成于对向基板31侧、甚至包括用于与元件基板30相粘接的粘接剂的电泳片而构成。粘接剂既可以填充于微囊20间的间隙,也可以形成为覆盖形成于对向基板31上的电泳元件32的粘接剂层。
[0069] 图2(b)是微囊20的模式剖面图。微囊20例如具有50μm程度的粒径,为在内部封进分散介质21、多个白色微粒(电泳微粒)27、多个黑色微粒(电泳微粒)26的球状体。微囊20如示于图2(a)地被共用电极37与像素电极35夹持,在1个像素40内配置1个或多个微囊20。
[0070] 微囊20的外壳部(壁膜)采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯等丙烯酸树脂、尿素树脂、阿拉伯橡胶等具有透光性的高分子树脂等形成。
[0071] 分散介质21为使白色微粒27与黑色微粒26分散于微囊20内的液体。作为分散介质21,能够例示水、醇类溶剂(甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇、甲基溶纤剂等)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等)、脂肪烃(戊烷、己烷、辛烷等)、脂环式烃(己烷、甲基环己烷等)、芳香烃(苯、甲苯、具有长链烷基的苯类(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))、卤代烃(二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等)、羧酸盐等,也可以为其他油类。这些物质能够单独或作为混合物而使用,而且也可以配合表面活性剂等。
[0072] 白色微粒27,例如,是由二氧化钛、氧化锌(锌白)、三氧化锑等白色颜料形成的微粒(高分子或者胶体),例如带负电使用。黑色微粒26,例如,是由苯胺黑、炭黑等的黑色颜料形成的微粒(高分子或者胶体),例如带正电使用。
[0073] 在这些颜料中,相应于需要,能够添加由电解质、表面活性剂、金属皂、树脂、橡胶、油、清漆、复合物等的微粒形成的抗静电剂、钛类偶联剂、铝类偶联剂、硅烷类偶联剂等分散介质、润滑剂、稳定剂等。
[0074] 并且,也可以采用例如红色、绿色、蓝色等的颜料而代替黑色微粒26及白色微粒27。如果依照于如此的构成,则能够在显示部5显示出红色、绿色、蓝色等。
[0075] 图3是表示显示部5之中关于1个像素的电路构成的图。
[0076] 如示于同图地,电泳元件32表示为静电电容CEPD。像素电极35通过选择晶体管41连接于数据线38。共用电极37连接于可以设定预定的电位的电源等。
[0077] 选择晶体管41,具有:具有沟道区域41C、源区域41S及漏区域41D的半导体层41A、和对向于该半导体层41A之中的一个面所设置的栅电极41G。栅电极41G设置为,俯视重叠于沟道区域41C。在栅电极41G与有机半导体层之间设置栅绝缘层。
[0078] 选择晶体管41之中的栅电极41G连接于扫描线36。源区域41S通过源电极38S连接于数据线38。漏区域41D通过漏电极35D及接触孔34a连接于像素电极35。在数据线38与漏电极35D之间,连接作为本实施方式中的特征性构成要件的电容元件的数据电容(CDATA)8。在本说明书中,将设置于数据线38与漏电极35D之间(即数据线38与像素电极35之间)的电容元件称为数据电容(CDATA)8。数据电容8与选择晶体管41并联地电连接于数据线38与像素电极35之间。在漏电极35D也连接保持电容(CST)9。保持电容9与电泳元件32并联地连接。
[0079] 图4是具体地表示本实施方式中的电泳显示装置100之中的1个像素40的构成的俯视图。
[0080] 如示于同图地,像素40为3层布线结构。各层通过未图示的绝缘层所绝缘。
[0081] 首先,关于设置于像素40的外周的布线进行说明。在像素40的外周设置扫描线36及数据线38。这些布线跨多个像素40而形成。扫描线36及数据线38在像素40的例如附图中左下角部相正交。数据线38形成于3层之中最下层的第1层,扫描线36形成于作为数据线38的上层的第2层。并且,在像素40的外周,形成连接于保持电容9的共用电容线(COMST)55。
[0082] 接下来,对像素40内的构成进行说明。在作为像素40内的最下层的第1层,形成源电极38S及漏电极35D。源电极38S形成为,与数据线38电连接。在本实施方式中,源电极38S形成为,从数据线38分支。漏电极35D相对于连接于像素电极35的连接部具有3个分支部。
[0083] 在该第1层,跨源电极38S及漏电极35D双方而形成半导体层41A。半导体层41A形成为,源区域41S搭置于源电极38S上,且漏区域41D搭置于漏电极35D的附图中下侧的分支部56上。
[0084] 在像素40内的第2层,形成作为电容电极的数据电容电极8A。在对向于漏电极35D的3个分支部之中的附图中上下方向中央的分支部8B的位置设置数据电容电极8A。通过这些数据电容电极8A及分支部8B构成数据电容8。数据电容8通过分支部8B连接于漏电极35D。
[0085] 数据电容电极8A配置为,俯视一部分重叠于数据线38。在数据电容电极8A之中俯视重叠于数据线38的部分,设置接触孔8C。接触孔8C对数据线38与数据电容电极8A之间进行电连接。接触孔8C沿数据线38的延伸方向设置多个。在本实施方式中,接触孔8C沿数据线38设置3个。关于接触孔8C的个数,并不特别限定为3个,例如既可以为2个以下,当然也可以为4个以上。
[0086] 在本实施方式中,构成为:数据电容电极8A设置于数据线38的上层,数据电容电极8A与数据线38设置于俯视重叠的位置,数据电容电极8A与数据线38在该重叠的位置相连接。数据电容电极8A与扫描线36设置于同一层。因此,在元件基板的制造过程中,数据电容电极8A可与扫描线36同时形成。并且,数据电容电极8A也可以与构成保持电容9的保持电容电极设置于同一层。如此地,通过与其他布线或电极同层地形成数据电容电极8A,能够使元件基板的制造工序简单,并且能够减少元件基板上的构成要件的叠层数。
[0087] 接下来,对如上述地所构成的电泳显示装置的工作进行说明。
[0088] 图5是电泳元件的工作说明图。图5(a)、图5(b)分别表示使像素40进行白色显示的情况、使像素40进行黑色显示的情况。
[0089] 在示于图5(a)的进行白色显示的情况下,共用电极37保持为相对高的电位,像素电极35保持为相对低的电位。由此,带负电的白色微粒27被共用电极37吸引,另一方面带正电的黑色微粒26则受像素电极35吸引。其结果是,若从成为显示面侧的共用电极37侧看该像素,则看到白色(W)。
[0090] 在示于图5(b)的进行黑色显示的情况下,共用电极37保持为相对低的电位,像素电极35保持为相对高的电位。由此,带正电的黑色微粒26被共用电极37吸引,另一方面带负电的白色微粒27则受像素电极35吸引。其结果是,若从共用电极37侧看该像素则看成黑色(B)。
[0091] 图6是使1个像素40进行黑色显示的情况下的时序图。基于图6,对电泳显示装置100的驱动方法进行说明。
[0092] 当在显示部5显示图像时,通过对属于图像显示部分的像素40的像素电极35与共用电极37分别输入预定的电位,对电泳元件32(微囊20)施加驱动电压。在示于图5的图像显示工作开始时(时刻t0),选择晶体管41的栅电极41G的电位Gate为高电平(H;例如40V),源电极38S的电位DATA为低电平(L;例如0V;第2电位)。并且,共用电极37的电位COM为高电平(H;例如40V)。此时,像素40为高反射率的状态,进行白色显示。
[0093] 如果图像显示工作开始,则在时刻t1,共用电极37的电位COM为低电平(L;例如0V;第2电位),在其后的时刻t2,选择晶体管41的源电极38S的电位DATA为高电平(H;
例如40V;第1电位)。
[0094] 其后,在时刻t3,选择晶体管41的栅电极41G的电位Gate被设定为低电平(L;例如0V)(元件驱动步骤S1)。于是,选择晶体管41变成导通状态,数据线38的源电极38S的电位DATA(高电平;第1电位)通过选择晶体管41输入于像素电极35。
[0095] 由此,相当于像素电极35(高电平;第1电位)与共用电极37(低电平;第2电位)的电位差的电压被施加于电泳元件32,如示于图3(b)地,电泳元件32的黑色微粒26被吸引到共用电极37侧。由此,像素40成为低反射率的状态,进行黑色显示。
[0096] 其后,从时刻t4,使源电极38S的电位DATA以同样的斜率从高电平逐渐变化为低电平(蓄积电荷去除步骤S2)。此时,栅电极41G的电位Gate为低电平,选择晶体管41为导通状态。从而,电泳元件32的静电电容CEPD通过选择晶体管41以示于图5的一定的斜率(电荷徙动速度)放电。
[0097] 其后,在源电极38S的电位DATA转换为低电平之后的时刻t5,选择晶体管41的栅电极41G的电位Gate被设定为高电平。由此选择晶体管41变成截止状态,像素40中的图像显示工作结束。
[0098] 已知:采用了有机晶体管的开关元件在器件的特性方面与采用了硅等的无机晶体管的开关元件相比,工作一般变慢。
[0099] 图7(a)是对在现有的有源矩阵基板的构成中作为选择晶体管41采用了通过非晶硅所形成的晶体管的情况、与采用了有机晶体管的情况下的特性进行比较而表示的曲线图。曲线图的纵轴表示像素电位(V),曲线图的横轴表示在像素40中从电压的施加开始的时间。图7(b)是表示在本实施方式中的有源矩阵基板(元件基板30)中作为选择晶体管41采用了有机晶体管的情况下的特性的图。曲线图的纵轴及曲线图的横轴与图7(a)相同。
[0100] 图7(a)的曲线(1)表示在现有的有源矩阵基板的构成中采用了非晶硅的情况下的特性。曲线(2)表示在现有的有源矩阵基板的构成中采用了有机晶体管的情况下的特性。如由曲线(1)及(2)所示地,在现有的构成中,采用了有机晶体管的开关元件与采用了非晶硅的开关元件相比,像素电位的上升速度变慢。有机晶体管与无机晶体管相比,电子的迁移率低。在像素电位的上升速度上产生差别可认为是因为流经有机晶体管内的电流比流经无机晶体管内的电流小。
[0101] 另一方面,如示于图7(b)地,在本实施方式中的元件基板30中,数据线38的电压信号通过选择晶体管41被供给于像素40(像素电极35),同时该电压信号通过数据电容8被供给于像素电极35。因为数据线38的电压信号通过数据电容8的电容耦合被供给于像素电极35,所以像素电极35的电位与通过有机晶体管供给相比,上升得快。因此,使像素电极35的电位上升的时间大幅缩短。还有,关于通过电容耦合上升的像素电极35的电位ΔV,通过下述“式1”表示。其中,VDATA表示供给于数据线38的电压信号的电压值。
[0102] 式1
[0103] ΔV=VDATA·CDATA/(CEPD+CDATA+CST)
[0104] 在本实施方式中的元件基板30上,数据电容8直接连接于数据线38与像素电极35之间。因此,在对数据线38供给电压信号的情况下,关于未被扫描线36扫描到的部分的像素电极35也供给电压信号。
[0105] 图8是表示在电泳显示装置中像素电位与电泳层内的电泳微粒的徙动的关系的曲线图。曲线图的纵轴表示电泳微粒的徙动的大小,曲线图的横轴表示像素电位。
[0106] 已知:在像素40中,如示于图8地,微粒在像素40的电位达到了预定的电位(VO:以下,记为“微粒开始徙动电压”。)的阶段进行徙动。
[0107] 因此,在本实施方式中,例如通过预先设定好数据电容CDATA、保持电容CST、电泳元件32的电容CEPD各电容的值,使得通过数据电容8的电容耦合而上升的像素电极35的电位ΔV变得比微粒开始徙动电压VO小,能够在未被扫描的像素40中对微粒的徙动进行抑制。
[0108] 如以上地,如果依照于本实施方式,则因为在像素电极35与对应于该像素电极35的数据线38之间设置数据电容8,所以能够从数据线38通过数据电容8对像素电极35施加电压。因此,在通过具有半导体层41A的选择晶体管41对像素电极35施加预定的电压的情况下,能够使直至像素电极35的电压上升为止的时间缩短。由此,能够使驱动高速化。
[0109] (第2实施方式)
[0110] 接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。与第1实施方式相同,在以下的附图中,为了使各构件成为可以辨识的大小,适当改变比例尺。并且,关于与第1实施方式相同的构成要件,附加同一符号对其说明进行省略。在本实施方式中,因为像素40的电路构成与第1实施方式不同,所以以该点为中心进行说明。
[0111] 图9是表示本实施方式中的电泳显示装置200的1个像素40的电路构成的电路图。图10是表示电泳显示装置200的1个像素40的构成的俯视图。
[0112] 如示于图9及图10地,在本实施方式中,成为在数据电容8与像素电极35之间设置有第2选择晶体管51的构成。该第2选择晶体管51具有半导体层51A及栅电极51G。栅电极51G例如连接于扫描线36。选择晶体管41与第2选择晶体管51连接于共用的扫描线36。
[0113] 半导体层51A例如通过非晶硅等的无机半导体所形成,具有沟道区域51C、源区域51S及漏区域51D。如示于图10地,半导体层51A配置为,俯视重叠于从扫描线36所分支的栅电极51G。半导体层51A与构成选择晶体管41的半导体层41A设置于同一层。
[0114] 数据电容8通过数据电容电极8A及208B所构成。关于数据电容电极8A的配置,与第1实施方式相同。在本实施方式中,成为数据电容电极208B通过半导体层51A连接于漏电极35D的构成。
[0115] 源区域51S形成于半导体层51A的附图左边侧。半导体层51A形成为,源区域51S搭置于数据电容电极208B上。漏区域51D形成于半导体层51A的附图右边侧。半导体层51A形成为,漏区域51D搭置于漏电极35D上。沟道区域51C为源区域51S与漏区域51D之间的区域,形成于俯视重叠于栅电极51G的区域。
[0116] 如此地,如果依照于本实施方式中的电泳显示装置200,则因为能够通过第2选择晶体管51对数据电容8进行开关,所以能够对通过数据电容8使电压施加于像素电极35的定时进行控制。因此,能够进行更正确的驱动。
[0117] (第3实施方式)
[0118] 接下来,对本发明的第3实施方式进行说明。与第1实施方式相同,在以下的附图中,为了使各构件成为可以辨认的大小,适当改变比例尺。并且,关于与第1实施方式相同的构成要件,附加同一符号对其说明进行省略。在本实施方式中,因为像素40的电路构成与第1实施方式不同,故以该点为中心进行说明。
[0119] 图11是表示本实施方式中的电泳显示装置300的1个像素40的电路构成的电路图。在本实施方式中构成为,第2选择晶体管51的栅电极51G并不连接于扫描线36,而连接于另行设置的第2扫描线336。因此,选择晶体管41与第2选择晶体管51通过不同的扫描线36、336分别驱动控制。其他构成与上述第2实施方式相同。
[0120] 在示于图11的构成中,成为对于第2扫描线336、能够与扫描线36相独立而供给扫描信号的构成。作为如此的构成,例如可举出另行配置与扫描线驱动电路61不相同的驱动电路并使第2扫描线336连接于该驱动电路的构成等。
[0121] 如果依照于本实施方式,则因为选择晶体管41与第2选择晶体管51分别连接于不同的扫描线36、336,所以可以独立地对由选择晶体管41实现的开关与由第2选择晶体管51实现的开关进行控制,由此,可以进行广泛方式的驱动。
[0122] (第4实施方式)
[0123] 接下来,对本发明的第4实施方式进行说明。在本实施方式中,关于将上述实施方式的电泳显示装置100应用于电子设备的情况进行说明。
[0124] 图12(a)是表示电子纸1100的构成的立体图。电子纸1100在显示区域1101具备上述实施方式的电泳显示装置100、200、300。电子纸1100具有柔性,并具备由具有与现有的纸张同样的质感及柔软性的可以改写的片状体构成的主体1102所构成。
[0125] 图12(b)是表示电子记事本1200的构成的立体图。电子记事本1200束集多张上述的电子纸1100,将其夹于封套1201中。封套1201例如具备输入从外部的装置送来的显示数据的图示进行省略的显示数据输入单元。由此,能够相应于该显示数据,原状保持束集电子纸的状态不变地,进行显示内容的改变、更新。
[0126] 如果依照于上述的电子纸1100及电子记事本1200,则因为采用本发明中的电泳显示装置100、200、300,所以成为具备图像保持特性优异、显示质量高的显示部的电子设备。
[0127] 还有,上述的电子设备对本发明中的电子设备进行例示,并不限定本发明的技术范围。例如,对于便携电话机、便携用音频设备等其他电子设备的显示部,本发明中的电泳显示装置也能够合适地应用。
[0128] 本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围适当加以改变。
[0129] 虽然在上述实施方式中,成为在数据电容8与像素电极35之间配置第2选择晶体管51的构成,但是并不限于此。图13表示第2选择晶体管51连接于与选择晶体管41共用的扫描线36的构成。图14表示第2选择晶体管51连接于与选择晶体管41所连接的扫描线36不同的扫描线336的构成。如示于这些图13及图14地,也可以作为将第2选择晶体管51配置于数据线38与数据电容8之间的构成。如果依照于如此的构成,则因为第2选择晶体管成为截止状态的期间,能够电断开数据线38与数据电容8,所以能够减小连接于数据线38的电容,可以降低写入数据时的功耗。
[0130] 并且,关于供给于数据线38的信号的驱动波形,并不限于由图6所示的波形。例如如示于图15地,能够采用(1)矩形波、(2)梯形波、(3)三角波、(4)正弦波、(5)方波、或它们相叠加的波形等任意波形。优选:使数据线38从高电平变成低电平的情况下的波形的变化比使数据线38从低电平变为高电平的情况平缓。由此,能够减缓像素电位下降的速度,尽量地延长显示时间。并且,也可以使供给于数据线38的信号例如为(3)三角波、使比供给于数据线38的电压高的电压暂时性地施加于像素电极35。
[0131] 并且,虽然在上述实施方式中采用顶栅结构的薄膜晶体管表示实施方式,但是也可以采用例如底栅结构等其他结构的薄膜晶体管。