船井电机开发成功新型反射型显示器件

　　不久前，船井电机新应用技术研究所宣布，开发成功了显示特性“与报纸比肩”的反射型显示器件。并称其完全不同于现有的电子纸和反射型液晶面板。该产品采用无源矩阵的行扫描(Line-scan)驱动，但文字和图像可以快速显示在整个屏幕上。这由于采用了反复的逐行扫描加来深染料浓度进行显示的方式。

船井电机新应用技术研究所开发的反射型显示器“Dynamic ECD”。

　　此次开发的显示器利用了物质颜色因电压改变而发生可逆变化现象，也被称作电致变色显示“ECD（electrochromic display）”，使用了通电可产生不同颜色变化的隐色染料。结构采用在驱动电极板和显示面的透明电极（ITO）间填充含隐色染料溶液。电极间距为50μm。

　　在此次开发中发现，隐色染料和电极间电具有非线性特性。利用该特性可以个别地驱动像素。由此，不用TFT也可实现高速驱动控制。实际显色为0.1ms。优于现有的电子纸。

左为此次开发的显示元件与报纸的比较

　　在显示性能方面，对比度约为8比1，反射率约为80％。优于反射型液晶面板。

　　今后，将与合作企业联手，力争2009年底实现实用化。此次开发的是白黑显示，还将进一步开发多色显示，以扩大用途。（记者：小谷 卓也）

　　近日，船井电机新应用技术研究所在位于筑波市“筑波研究支援中心”展示了自行开发的反射型显示元件“Dynamic ECD”。此次是首次对外公开该元件。面板底色的白色颜料使用的是普通氧化钛，因此颜色比普通业务用纸白，视认性良好。

正在实验。该图像为4灰阶显示。与横向放置的报纸相似。

　　“08年11月就发布了产品，当时认为会马上上市，其实要等到09年底才能推出样品。不过，到时候希望采用塑料底板”（船井电机代表董事社长小野雅敏）。另外，“对比度与纸相似，但目前不具有存储性，相当于液晶面板和电子纸之间的产品。不过，在材料和电极结构方面进一步开发的话，估计能够具有一定的存储性”（小野）。

　　技术每天都在改进

　　令人吃惊的是，在记者眼前很快就组装出了显示屏。先选取两枚带有ITO透明电极的15cm见方玻璃底板。研究人员用玻璃吸管吸出瓶中的白色粘稠液体，以1cm左右的间隔将其滴在一枚底板上。该液体是把无色染料溶入溶剂后的溶液。颜色呈白色是因为添加了氧化钛微粒子。

此次开发的显示元件的构成和工作原理

　　接下来把起阻隔作用的微小玻璃粒均匀地撒在底板上后，将其与另一枚底板重合，使白色溶液扩散至底板整体。然后用两个镊子和夹子轻轻固定住周边。最后把由电极引出的柔性布线板安装到构成驱动电路的印刷底板的连接器上便完成了显示屏的组装。“这样可以变换溶媒进行实验”（主任研究员樋口彻也）。

　　虽然既没有封装，也没有进行精确定位，但元件还是很清楚地显示出来了。

显示品质可媲美硬拷贝

　　图像显示迅速

　　显示屏的像素数为320×240，尺寸为A6纸张大小，像素间距为0.45mm。本以为看不到扫描状态，但元件在全面显示模式下以每行8ms的速度写入显示内容，因此看到了扫描状态。而且可以看见：扫描显示1行后，显色会略微变淡。原因是：该元件不具有存储性，因此不向其施加电压时显色会变淡。

　　把显示范围缩小至2cm左右的样品图像，其扫描速度为每行1ms，实现了即使通过同一个驱动器驱动也几乎看不见扫描状态的显示结果（图2）。在以无色染料显色的方法中，此前从未实现过如此快速的图像显示。“目前，可在这种高速模式下显示的只有方格花纹等单一模式，计划明年推出的更新了电极结构的测评样品则能够全屏显示任意图像”（小野）。

　　存储性方面，预计扫描1次颜色可保持60秒左右，此时的耗电量与目前的反射型液晶面板大致相同。

　　根据无色染料的不同，能够显示各种颜色，容易实现基于单色显示的部分彩色化（Partial Color）。如果不向面板的溶媒中加入氧化钛粉的话，面板几乎就是透明的，因此通过制作并重叠各种颜色使用的面板，即可实现部分彩色化。

　　通过高速扫描2～5次显示图像

　　该器件的卖点是：在电极密度为3个/mm时，能以不超过0.1秒的速度高速显示A6尺寸。此前的无源驱动型电子纸在切换屏幕时，从一端擦拭到另一端需要1秒左右的时间，甚至可以看到切换的状态。另外，双稳定性器件为了显示中间浓度，只有采用高频振动法。而船井的显示器件可在极短的时间内，通过反复擦拭整个屏幕来提高显示浓度。由于达到100％浓度的时间低于0.1秒，因此整个屏幕的图像可以像有源矩阵型面板那样快速显示。目前扫描2～5次就能达到100％的浓度。利用PWM（脉冲宽度调制）还可以显示灰阶。目前达到4灰阶显示，今后有望进一步提高。

　　写入电压6V，保持电压3V

　　该元件的工作电压为写入6V、保持3V。就是说，为了保持图像显示需要一定的电压，此次开发的并非类似电子纸那样的双稳定性的超低耗电量器件。最初主要是开拓用作便携信息设备显示器的用途。耗电量方面，写入0.16mW/cm2，保持0.08mW/cm2。写入速度为0.1秒/60行，删除速度为0.5秒/60行，寿命为100万次左右。

　　此次的试制品采用玻璃底板制作。为保持50μm的间距而将间隔材料分散开来。此外，使用树脂薄膜的器件也在开发之中。该公司的目标是将该器件的价格降至现有液晶面板的1/3以下。（记者：大西 顺雄）