电化学显示器和驱动方法技术

一种电化学显示器，包括在基底上的行方向和列方向上布置的多个信号线和多个扫描线、以及在所述信号线和所述扫描线的交叉部分提供的像素电路，所述像素电路在像素的显示区域中布置的像素电极上施加电压，以便通过金属的沉积和溶解来显示图像，其中，　　　　通过控制当所述像素电路在所述像素电极上施加用于沉积所述金属的沉积电压时的时间来进行灰度显示。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电化学显示器及其驱动方法，用于通过在像素电极上施加电压而经由金属的沉积(deposition)和溶解(dissolution)来形成图像，具体上，本专利技术涉及适合于所谓的电子纸的电化学显示器及其驱动方法。
技术介绍
在近些年来，伴随网络的普及，传统上以打印物形式分发的文件已经变为以所谓的电子文件的形式来传送。而且，书籍和杂志也越来越多地以所谓的电子出版物的形式被提供。为了读取这些种类的信息，已经广泛地进行从计算机的CRT(阴极射线管)或液晶显示器阅读。但是，已经指出，在诸如CRT的发光型显示器的情况下，按照人体工程学，读者的疲劳严重，并且所述系统不适合于长时间的阅读。另外，即使诸如液晶显示器的背光型显示器也不适合于阅读，因为荧光灯固有的闪烁。而且，两种系统都具有问题阅读地点限于安装计算机的地点。在近些年来，不使用背光的反射型液晶显示器已经被实际使用。但是，在液晶上的非显示(白色的显示)的情况下的反射率是30-40％，与纸张上打印物的反射率相比较(办公自动化(OA)纸张和袖珍书籍的反射率是75％，报纸的发射率是52％)，这意味着相当低的可视性。另外，读者由于来自反射器等的闪烁而易于疲倦，并且所述系统也不适合于长时间的阅读。为了解决这些问题，已经开发了那些所谓的类似纸张的显示器或电子纸张。在这些系统中，大体上，通过经由电泳移动彩色粒子或通过在电场中旋转二色性粒子来获得色彩。但是，在这些方法中，在粒子之间的间隙吸收光，结果导致差的对比度；另外，这些系统具有如下问题不能获得适合于实际使用的写入速度(在1秒内)，除非驱动电压被设置到或高于100V。作为上述显示系统的显示器的替代方式，用于根据电化学反应来获得色彩的电致变色(electrochromic)显示器(ECD)在对比度上优越于上述的系统的显示器，并且已经被投入实际使用来作为例如光控玻璃和时钟(timepiece)显示器。在此应当注意，所述光控玻璃和时钟显示器不固有地需要矩阵驱动，因此，它们本身适合于用作电子纸张或类似的显示器。另外，ECD一般在黑色质量上较差，并且其反射率仍然在低水平。此外，在使用电子纸张或类似的显示器中，显示器持续地暴露在日光或室内光线下。从这点来看，投入在光控玻璃和时钟显示器中的实际使用的ECD使用用于形成黑色部分的有机材料，因此它们伴随有关耐光性(lightresistance)的问题。一般，有机材料在耐光性上较差，并且当长时间使用时由于褪色而在黑色密度(density)上显示降低。为了解决这些技术问题，已经提出了使用金属离子来作为色变材料的电致变色显示器(ECD)和使用金属离子的电化学显示器。在电化学显示器中，金属离子在聚合物电解质层中预先被溶解，所述金属通过电化学还原和氧化而被沉积和溶解，并且使用伴随的色变来实现显示。在此，当例如在所述聚合物电解质层中预先包含成色物质(color former)时，可以增强在色变时的对比度。但是，在使用上述ECD的显示器中，采用这样的使用方法，其中在内容被一次显示后不频繁地重写所显示的内容，并且其中将所显示的内容保持预定的时间。电化学显示中，通过经由金属的沉积和溶解而改变反射率来切换像素的显示和非显示，这种电化学显示具有问题所沉积的金属在显示后随着时间的经过而被溶解，因此显示密度随着时间的经过而变化，特别是，在进行多级灰度显示的情况下引起所显示内容的变化或可视性的降低。因此，本专利技术的目的是提供一种电化学显示器及其驱动方法，通过它们，可以抑制显示密度随着时间的经过而劣化，并且实现良好的显示特性。
技术实现思路
为了实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种电化学显示器，它包括在基底上的行方向和列方向上布置的多个信号线和多个扫描线以及在所述信号线和扫描线的交叉部分提供的像素电路，所述像素电路在像素的显示区域中布置的像素电极上施加电压，以便通过金属的沉积和溶解来显示图像，其特征在于，通过控制当像素电路在像素电极上施加用于沉积金属的沉积电压时的时间来进行灰度显示。通过控制在像素电极上施加用于沉积金属的沉积电压的时间，在像素上沉积的金属量被控制以改变反射率，由此可以通过电化学显示来实现灰度显示。在这种情况下，通过将被施加在像素电极上的沉积电压设置为恒定并且沉积金属以便流过像素的电流的密度不大于预定值，可以防止由于所沉积的金属的溶解而导致显示密度随着时间而变化。此外，流过像素的电流的密度期望不大于50毫安/平方厘米。也可以通过将电压施加时间划分为多个子场和在每个子场中选择是否要施加沉积电压来实现对于施加写入电压的时间的控制。另外，为了实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种电化学显示器，它包括在基底上的行方向和列方向上布置的多个信号线和多个扫描线以及在所述信号线和扫描线的交叉部分提供的像素电路，所述像素电路在像素的显示区域中布置的像素电极上施加电压，以便通过金属的沉积和溶解来显示图像，其特征在于，当像素电路在像素电极上施加用于沉积金属的沉积电压时，沉积电压在多个级上变化。通过改变在多个级上的用于沉积金属的沉积电压，可以在多个级上改变每单位时间沉积的金属量，并且改变用于在像素上沉积预定量的金属的时间。在这种情况下，通过施加重点(emphasis)脉冲电压以便流过像素的电流密度不小于预定值并且其后施加写入电压以便所述电流密度不大于预定值，可以缩短到在像素的显示达到目标反射率为止的时间。此外，通过将流过像素的电流的密度从不小于50毫安/平方厘米的值改变到不大于50毫安/平方厘米的值，可以有效地抑制所沉积金属的溶解，以便可以降低反射率随着时间的变化并且可以保持良好的对比度。另外，通过控制在像素电极上施加沉积电压的时间，在像素上沉积的金属的量被控制以改变反射率，由此可以通过电化学显示来实现灰度显示。此外，为了实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种电化学显示器，它包括在基底上的行方向和列方向上布置的多个信号线和多个扫描线以及在所述信号线和扫描线的交叉部分提供的像素电路，所述像素电路在像素的显示区域中布置的像素电极上施加电压，以便通过金属的沉积和溶解来显示图像，其特征在于，将当像素电路在像素电极上施加用于沉积金属的沉积电压时的时间划分为多个子场，并且在每个子场中选择是否要施加电压，由此控制在像素电极上施加沉积电压的时间。作为在像素上的黑色显示密度的反射率依赖于在像素上沉积的金属量；因此，通过适当地选择和组合通过划分在像素电极上施加电压的时间而获得的多个子场，可以控制在像素电极上施加沉积电压的时间，并且以多级显示灰度。另外，通过这样的系统，即其中通过对在像素电极上施加电压的时间进行划分而获得的多个子场被设置使得该子场在持续时间上不同并且该子场的时间长度的比率大约是2的n次幂(n是整数)，电压施加时间被划分为n个子场，由此可以获得在2n个级中的灰度显示。这使得可以使在所有子场中的所施加电压恒定，并且将提供电压的数据驱动器设置为不需要多值输出的通/断(ON/OFF)形式的二值，由此可以减小电路规模并有助于做到降低模块成本。此外，当在子场后提供用于停止在所有像素中的金属的沉积的写入停止时段时，可以在子场的基础上限制所沉积的金属的量；因此，可以当选择性地组合子场时控制金属的沉积量，并且获得良好的显示特性。另外，为了实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：田中正信，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：