專利名稱：運動薄膜顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運動薄膜顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
一種運動薄膜顯示設(shè)備具有像素，每個像素具有置于一個彈性運動薄膜上的運動電極以及置于一個固定體上的固定電極。通過在該運動電極和固定電極之間產(chǎn)生的靜電力控制該運動薄膜偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)，以顯示圖像信息。例如，該固定體具有與面對該運動薄膜的彎曲表面的相對面，使得該運動薄膜可以被容易地偏轉(zhuǎn)(例如，日本專利申請公告No.2002-287040(第3-5頁，以及圖1))。
作為這種運動薄膜顯示設(shè)備的設(shè)備結(jié)構(gòu)，在此存在一種結(jié)構(gòu)，其中兩個固定電極被分別置于一個運動薄膜的每一側(cè)上，并且保持電極被置于形成在該運動薄膜的可運動端處的顯示部分(有色部分)附近(例如，日本專利申請公告No.8-271933(第5-8頁，以及圖16))。作為另一個設(shè)備結(jié)構(gòu)，在此存在一種結(jié)構(gòu)，其中多個固定電極被置于一個固定體上，并且被提供有不同的電壓(例如，日本專利申請公告No.2001-100121(第4-7頁，以及圖10))。
但是，根據(jù)常規(guī)的運動薄膜顯示設(shè)備，當(dāng)保持圖像信息時，可能出現(xiàn)圖像信息的串?dāng)_。另外，用于使該運動薄膜偏轉(zhuǎn)的閾值電壓可能對于每個像素來說是不同的，與施加到運動薄膜或固定體的電壓相關(guān)。結(jié)果，該常規(guī)的運動薄膜顯示設(shè)備存在圖像質(zhì)量較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在此提供一種運動薄膜顯示設(shè)備，其中包括具有一個固定端和可運動端的運動薄膜；一個固定體，其具有一個相對面，該相對面被形成為隨著該相對面的一個位置從該固定端側(cè)到可運動端側(cè)移動逐漸遠(yuǎn)離該運動薄膜；置于該運動薄膜的可運動端處的有色部分；置于該固定端和可運動端之間的運動薄膜上的輔助電極置于該相對面上與該固定端側(cè)上的該輔助電極相對的掃描電極；置于該相對面上與該可運動端側(cè)上的該輔助電極相對的保持電極；電連接到該保持電極以提供一個圖像信號的信號線；以及被配置為控制要提供到該輔助電極、掃描電極和保持電極的電壓的驅(qū)動部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在此提供一種根據(jù)第一方面的設(shè)備的驅(qū)動方法一個寫入第一周期，其中第一電勢差被形成在該輔助電極和掃描電極之間，以使得該運動薄膜偏轉(zhuǎn)；一個寫入第二周期，其中當(dāng)該保持電極被該圖像信號提供一個電勢時，除去在該輔助電極和掃描電極之間的第一電勢差，這確定該運動薄膜是否保持在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)；以及一個保持周期，其中保持該第一電勢差不形成在該輔助電極和掃描電極之間的狀態(tài)，以及形成在該輔助電極和保持電極之間的電勢差落在保持在該寫入第二周期中給定的一個狀態(tài)的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在此提供一種具有由像素矩陣所形成的顯示區(qū)域的運動薄膜顯示設(shè)備，該像素矩陣由像素的行和列所確定，該設(shè)備包括置于每個像素中并且具有一個固定端和一個可以通過偏轉(zhuǎn)移動的自由端的懸臂，使得每個像素的所顯示顏色根據(jù)該懸臂的偏轉(zhuǎn)由該自由端相對于顯示區(qū)域的暴露狀態(tài)而確定；置于該固定端和自由端之間的懸臂上的第一電極；被固定設(shè)置以面對在該固定端側(cè)上的第一電極的第二電極；被固定設(shè)置以面對在該自由端側(cè)上的第一電極的第三電極，在該第一和第三電極之間的距離大于在第一和第二電極之間的距離。
多個第一掃描線，其在該像素矩陣中延伸，并且每個掃描線被配置為把一個第一掃描信號提供到該第一電極，用于選擇每個像素；多個第二掃描線，其在該像素矩陣中延伸，并且每個掃描線被配置為把一個第二掃描信號提供到該第二電極，用于選擇每個像素；多個信號線，其在該像素矩陣中延伸，并且每個信號線被配置為把一個圖像信號提供到該第三電極，用于確定每個像素的所顯示顏色；以及一個驅(qū)動和控制部分，其被配置為有選擇地分別把第一和第二掃描信號和圖像信號提供給該第一和第二掃描線和信號線。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一個運動薄膜顯示設(shè)備的透視圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的電路圖；圖3為示出用于說明在一個運動薄膜顯示設(shè)備中的顯示機制的截面視圖；圖4為示出該運動薄膜的末端偏移St相對于該運動薄膜和固定體之間的所施加電壓V的關(guān)系的示意圖，以說明滯后特性；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的運動薄膜顯示設(shè)備中的驅(qū)動次序的示意圖；圖6為示意地示出一個彩色顯示類型的運動薄膜顯示設(shè)備的一個像素的示意圖；
圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一個運動薄膜顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖8為從圖7的觀察點PV2來看在圖7中所示的結(jié)構(gòu)的平面視圖；圖9為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第一變型的運動薄膜顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的第二變型的運動薄膜顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖；圖11為示出具有以二維矩陣格式設(shè)置的像素以及施加有信號波形的常規(guī)運動薄膜顯示設(shè)備的示意圖；圖12為示出在圖11中所示的像素結(jié)構(gòu)掃描線電勢Pscan和信號線電勢Psig時序圖的一個例子的示意圖；圖13A至13C為示出分別在理想條件、電勢升高條件和電勢降低條件下的滯后特性的示意圖，其中該電勢升高條件和電勢降低條件對應(yīng)于可能由于電勢波動所造成的故障；圖14A和14B為示出分別在理想條件和非理想條件下與運動薄膜的耦合偏轉(zhuǎn)相關(guān)的示意圖；圖15為示出用于說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的示意圖；圖16為示出用于說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的示意圖；以及圖17A和17B為示出運動薄膜的末端偏移St與在該運動薄膜和固定體之間的所施加電壓V之間的關(guān)系的示意圖，以說明根據(jù)第三實施例的滯后特性。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。在下文的描述中，具有基本上相同的功能和結(jié)構(gòu)的構(gòu)成部件由相同的參考標(biāo)號所表示，并且當(dāng)必要時僅僅給出重復(fù)性的描述。
(第一實施例)
圖1和2分別為示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的透視圖和電路圖。如圖1中所示，根據(jù)本實施例的運動薄膜顯示設(shè)備包括被固定的固定體101以及分別設(shè)置為與該固定體101相對的運動薄膜(懸臂)102。盡管圖1僅僅示出三個固定體101，但是實際上多個固定體被用于把像素置于一個二維矩陣格式中。
運動薄膜102被如此設(shè)置，使得在一行上的像素共享一個整體的。每個運動薄膜102在末端側(cè)被分為條帶，以提供多個可運動端(自由端)，其可以為各個像素運動。每個可運動端的末端被彎曲并且用作為第一彩色膜(有色部分)103a、103b、103c等等。另外，如圖2中所示，對于在一行上的像素，一個輔助電極201(未在圖1中示出)被整體地置于每個運動薄膜102上。在一行上的像素的輔助電極201被連接到一個公共的輔助掃描線202。該輔助電極201被一個絕緣膜等等(未示出)所覆蓋和隔離。
一個固定薄膜104被設(shè)置為覆蓋每個運動薄膜102，它們之間插入一個絕緣膜。該固定薄膜104具有幾乎與運動薄膜102相同的形狀，但是在可運動端側(cè)上的末端被分為多個部分，每個部分被用作為第二彩色膜105a、105b、105c等等。該第一彩色膜103和第二彩色膜105具有不同的顏色，例如黑色和白色。
在一行上的像素共用一個整體的固定體101，并且用于多個行的固定體101被二維排列。該固定體101與運動薄膜102并行地設(shè)置。與在相同行上的相應(yīng)運動薄膜102相對的每個固定體101的相對面具有一個彎曲表面。該相對面的位置從固定端側(cè)向該可運動端側(cè)移動時，該相對面被形成為逐步遠(yuǎn)離該運動薄膜。對于在一行上的像素，一個掃描電極203被整體地置于每個固定體101的表面上。在一行上的像素的掃描電極203被連接到一個掃描線204。該輔助電極201和掃描電極203，即該輔助掃描線202和掃描線204相互并行地延伸。
對于在比掃描電極203更加接近該可運動端的每個固定體101的表面上，對各個像素設(shè)置保持電極205。在一行上的像素的保持電極205被連接到一個公共信號線206。在圖1中，為了簡化，僅僅置于一端側(cè)上的兩行的兩個信號線206用虛線示出。該信號線206與輔助掃描線202和掃描線204電隔離，并且越過它們?nèi)S地延伸。該簡單結(jié)構(gòu)使得該設(shè)備根據(jù)簡單的矩陣驅(qū)動器而工作。
換句話說，如圖2中所示，根據(jù)本實施例的一個運動薄膜顯示設(shè)備具有由像素的行和列所確定的一個像素矩陣所形成的顯示區(qū)域。根據(jù)該運動薄膜(懸臂)102的偏轉(zhuǎn)運動，通過改變運動薄膜102的可運動端(自由端)相對于該顯示區(qū)域的暴露狀態(tài)而確定要被顯示的每個像素的顏色。
根據(jù)該基本思想，每個像素具有一個運動薄膜(懸臂)102、一個固定薄膜104和一個固定體101的組合。另外，每個像素具有一個輔助電極201、一個掃描電極203和一個保持電極205的組合。在該像素矩陣中的相同行上的像素的輔助電極201通常連接到一個輔助掃描線202。類似地，在相同行上的像素的掃描電極203被共同連接到一個掃描線204。另一方面，在相同列上的像素的保持電極205被共同連接到一個信號線206。
該輔助掃描線202、掃描線204和信號線206被分別連接到輔助掃描線驅(qū)動器212、掃描線驅(qū)動器214和信號線驅(qū)動器216。該輔助掃描線驅(qū)動器212和掃描線驅(qū)動器214有選擇地分別把第一和第二掃描信號提供給輔助掃描線202和掃描線204，用于選擇該像素。另一方面，該信號線驅(qū)動器216有選擇地把一個圖像信號提供到該信號線206，用于確定要由該像素所顯示的顏色。一個控制器218被用于控制該驅(qū)動器212、214和216。
圖3為用于說明在一個運動薄膜顯示設(shè)備中的顯示器的機構(gòu)的截面視圖。圖3示出一個電勢差形成在該輔助電極201和運動薄膜102之間，從而使得靜電吸引作用在該薄膜上的狀態(tài)。在此時，該運動薄膜102偏轉(zhuǎn)，并且該第一彩色薄膜103a從在第二彩色薄膜105b之上的一個位置運動到在相鄰的第二彩色薄膜105b之下的一個位置，從而第二彩色薄膜105a的顏色被暴露。另一方面，相反，當(dāng)該運動薄膜102不偏轉(zhuǎn)時，該第一彩色薄膜103a覆蓋第二彩色薄膜105b，從而該第一彩色薄膜103b的顏色被暴露。
該固定薄膜104可以被除去，并且把與第一彩色薄膜103不同的顏色提供到該固定體101。在這種情況中，當(dāng)運動薄膜102不偏轉(zhuǎn)時，該第一彩色薄膜103b的顏色被暴露，并且當(dāng)運動薄膜102偏轉(zhuǎn)時，該固定體101的顏色被暴露。
圖4為示出該運動薄膜的末端偏移St相對于在該運動薄膜和固定體之間的所施加電壓V的關(guān)系的示意圖，以說明滯后特性。當(dāng)施加在該輔助電極和掃描電極之間的電壓增加以在該運動薄膜和固定體之間產(chǎn)生電勢差時，該運動薄膜的末端偏移St相對于所施加電壓的關(guān)系如下。具體來說，隨著所施加電壓逐步增加，該末端偏移逐步增加一段時間。然后，當(dāng)所施加電壓到達(dá)V2時，該運動薄膜突然偏轉(zhuǎn)并且該偏移(偏轉(zhuǎn)量)變?yōu)閄。在此之后，相反，隨著所施加電壓的逐步減小，該偏轉(zhuǎn)量在一段時間保持在X。然后，當(dāng)所施加電壓為V1時，該運動薄膜突然運動，并且該偏轉(zhuǎn)量變?yōu)?。相應(yīng)地，該運動薄膜具有滯后特性，并具有該閾值電壓。對于突然偏轉(zhuǎn)的閾值電壓大于從偏轉(zhuǎn)突然返回的閾值電壓V1。
圖5為示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的運動薄膜顯示設(shè)備中的驅(qū)動次序的示意圖。在圖5中，Ta、Td和Tg表示保持時間周期，Tb和Te表示白色寫入周期(寫入第一周期)，以及Tc和Tf表示釋放周期(寫入第二周期)。盡管該寫入第一周期在本實施例中被用作為一個白色寫入周期，但是該周期可以被用于寫入除了白色之外的顏色。
首先，在白色寫入周期(Tb或Te)中，該輔助掃描線202(Canti.)被設(shè)置在0V(較低電勢)，以及掃描線204(Add.)被設(shè)置在85V(較高電勢)。在此時，根據(jù)該圖像信息，該信號線206(Sig.)被設(shè)置在43.5V(較低電勢)或85V(較高電勢)。在白色寫入周期(Tb或Te)中，由于輔助掃描線202和掃描線204之間的85V的電勢差，即輔助電極和掃描電極之間的電勢差，即使當(dāng)信號線206處于任何一個電勢時，該運動薄膜向著固定體偏轉(zhuǎn)。
然后，在釋放周期(Tc或Tf)中，輔助掃描線202被改變?yōu)?5V(較高電勢)，并且掃描線204被保持在85V。在此時，如果信號線206被設(shè)置在85V(周期Tf)，則輔助掃描線202、掃描線204和信號線206，即輔助電極、掃描電極和保持電極具有相同的電勢。結(jié)果，該運動薄膜與該固定體分離，并且返回到原始狀態(tài)，即，不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一方面，在此時，如果信號線206被設(shè)置在43.5V(周期Tc)，則盡管輔助掃描線202和掃描線204具有相同的電勢，該輔助掃描線202和信號線206，即輔助電極和保持電極之間具有一個電勢差。結(jié)果，該運動薄膜保持向著該固定體偏轉(zhuǎn)。
然后，在保持周期(Ta、Td或Tg)中，該輔助掃描線202被改變?yōu)?V，并且掃描線204也被改變?yōu)?V(較低電勢)。該信號線206被用于把圖像信息施加到與其他掃描線204相連接的像素，因此該信號線206的電勢在其較低電勢和較高電勢之間變化。相應(yīng)地，在該保持周期(Ta、Td或Tg)中，在輔助掃描線202和信號線206，即在該輔助電極和保持電極之間，形成一個42.5V或85V的電勢差。但是，該固定體的相對面具有一個彎曲表面，當(dāng)其位置從一個固定端側(cè)向著該運動薄膜的可運動端側(cè)移動時，其變?yōu)橹鸩礁舆h(yuǎn)離該運動薄膜。結(jié)果，該運動薄膜基本上保持在該釋放周期給定的一個狀態(tài)，不參照形成在該保持周期中的輔助電極和保持電極之間形成的42.5V或85V的電勢差。
例如，釋放周期(Tf)表現(xiàn)出一個狀態(tài)，其中該運動薄膜被與該固定體分離，然后隨著該狀態(tài)，即輔助電極與該保持電極大大地分離的狀態(tài)，移動到隨后的保持周期(Tg)。當(dāng)該輔助電極和保持電極之間的距離較大時，由在該保持周期中在輔助電極和保持電極之間形成的42.5V或85V的電勢差在該輔助電極和保持電極之間產(chǎn)生相對較小的吸引力。結(jié)果，在保持周期(Tg)中，該運動薄膜基本上不被該吸引力向著該固定體偏轉(zhuǎn)，而是基本上保持在釋放周期(Tf)中給定的不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。
另一方面，該釋放周期(Tc)表現(xiàn)出一個狀態(tài)，其中該運動薄膜向著該固定體偏轉(zhuǎn)，然后隨著該狀態(tài)，即輔助電極與該保持電極非常接近的狀態(tài)，移動到隨后的保持周期(Td)。當(dāng)該輔助電極和保持電極之間的距離較小時，由在該保持周期中在輔助電極和保持電極之間形成的42.5V或85V的電勢差在該輔助電極和保持電極之間產(chǎn)生相對較大的吸引力。結(jié)果，在保持周期(Td)中，該運動薄膜保持被該吸引力向著該固定體偏轉(zhuǎn)，因此基本上保持在釋放周期(Tc)中給定的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。
結(jié)果，在運動薄膜102偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)的任何情況中，根據(jù)本實施例的裝置使得在釋放周期中給定的狀態(tài)被在該保持周期中穩(wěn)定地保持。僅僅當(dāng)該運動薄膜102時，該保持電極205被置于可以有效地把靜電吸引力施加到運動薄膜102的位置處，即當(dāng)運動薄膜102偏轉(zhuǎn)時對應(yīng)于該運動薄膜102的可運動端側(cè)的一個位置。該設(shè)計使得運動薄膜102被容易地保持在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)或不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而避免出現(xiàn)串?dāng)_，以便于即使在簡單矩陣驅(qū)動的情況中提高圖像質(zhì)量。
根據(jù)本實施例的裝置采用簡單矩陣驅(qū)動。該結(jié)構(gòu)僅僅通過把信號線206、掃描線204和輔助掃描線202連接到驅(qū)動器，例如信號線驅(qū)動器216、掃描線驅(qū)動器214和輔助掃描線驅(qū)動器212，實現(xiàn)像素的選擇和寫入。在這種情況中，該像素不需要切換單元，從而簡化該設(shè)備結(jié)構(gòu)。
在圖5中所示的例子中，每個輔助掃描線和掃描線被設(shè)置在0V和85V的電勢處，當(dāng)該信號線被設(shè)置在42.5V或85V的電勢時。這些電勢可以根據(jù)運動薄膜102和固定體的尺寸、材料、厚度等等而改變。在圖5中所示的周期Tf之后，即運動薄膜102偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)，為了把該運動薄膜102返回到原來的不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，希望使得該輔助掃描線202、掃描線204和信號線206的電勢都相等。通過該操作，該運動薄膜102可以實現(xiàn)從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回到原來的不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而實現(xiàn)避免圖像顯示錯誤。
在圖5中所示的保持周期(Td或Tg)中，僅僅通過在輔助電極201(幾乎都在運動薄膜102之上)和保持電極205(部分地在固定體101之上)，該運動薄膜102保持該偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。另一方面，圖4中所示的所施加電壓和末端偏移之間的關(guān)系表示當(dāng)電極被分別幾乎都置于運動薄膜102之上以及幾乎都置于固定體101之上的情況，并且在它們之間產(chǎn)生靜電吸引力。因此，圖5中所示的保持狀態(tài)不同于圖4中所示的保持狀態(tài)。保持電極205被置于遠(yuǎn)離運動薄膜102(在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài))。相應(yīng)地，如果在圖5中所示的保持狀態(tài)中減小所施加電壓，其中運動薄膜102偏轉(zhuǎn)，則運動薄膜102與固定體分離，并且當(dāng)所施加電壓超過V1時，返回到不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。
該實施例可以應(yīng)用于一個用于顯示彩色圖像的運動薄膜顯示設(shè)備。圖6示出一個彩色顯示類型的運動薄膜顯示設(shè)備的一個像素的示意圖。例如在彩色顯示的情況中，三個第一彩色薄膜103(C)、103(M)、103(Y)被疊加在例如白色的一個第二彩色薄膜105之上。該三個第一彩色薄膜由帶有青色103(C)、洋紅色103(M)和黃色103(Y)的透明材料所形成。這三個第一彩色薄膜103(C)、103(M)和103(Y)被附著到各個不相互重疊的運動薄膜102，使得這三個第一彩色薄膜可以相互獨立地置于第二彩色薄膜105之上。
接著，將給出對制造根據(jù)本實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的方法的說明。
圖7為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖。如圖7中所示，運動薄膜102被疊加在固定薄膜104上。該運動薄膜102具有一個聚合物膜701。一個固定體101具有一個基體703；第一絕緣膜704覆蓋該基體703；一個保持電極705和掃描電極706置于第一絕緣膜704上；以及第二絕緣膜707覆蓋該保持電極705和掃描電極706。該保持電極705被形成為從與相同像素中的相應(yīng)運動薄膜102(即，與保持電極705成對的運動薄膜)的可運動端側(cè)相面對的相對面上的一個位置延伸到相對面上的一個位置。該保持電極705通過一個導(dǎo)電連接器708連接到置于一個基片709上的信號線206。該掃描電極706與保持電極705電絕緣，并且置于比保持電極705更加接近運動薄膜102的固定端側(cè)的位置處。
在制造該結(jié)構(gòu)的方法中，首先使用塑料模制或金屬壓制方法來制備基體703，使得它具有在接近于可運動端的該運動薄膜的上的一個位置處變得更加遠(yuǎn)離相應(yīng)運動薄膜的彎曲表面。然后，該基體703被用作為第一絕緣膜704的粘合膜所覆蓋，并且用作為保持電極705和掃描電極706的金屬膜(導(dǎo)電膜)被疊加在其上。然后，使用一個粘合膜把用作為第二絕緣膜707的聚合物疊加在保持電極705和掃描電極706上。然后，使用一個激光束，切割該金屬膜(導(dǎo)電膜)并且分為保持電極705和掃描電極706。在此時，該激光束的功率被調(diào)節(jié)為不切割基體703。
替換上述系列步驟，可以使用一個粘合膜通過把一個金屬蒸鍍的聚合物膜接合到該基體703而形成相同的結(jié)構(gòu)。在這種情況中，該粘合膜被用作為第一絕緣膜704，并且該蒸鍍的金屬作為保持電極705和掃描電極706，以及聚合物膜作為第二絕緣膜707。
另一方面，通過在聚合物膜701上汽相淀積鋁作為輔助電極702，制備運動薄膜102。然后，使用丙烯酸粘合劑把該運動薄膜102的固定端側(cè)粘合到固定體101上。另外，可以通過把運動薄膜102置于固定體101上并且從運動薄膜102上施加粘合帶而把運動薄膜102固定到固定體101。然后，由聚對苯二甲酸乙二醇酯等等所制成的固定薄膜104被按照相同的方式粘合到運動薄膜102的固定端側(cè)。
接著，下面將參見圖8說明把如此結(jié)合的固定體101、運動薄膜102和固定薄膜104固定到基片709上的方法。盡管顯示區(qū)域是從圖7的觀察點PV1觀看的，但是圖8為從圖7中的觀察點PV2觀察圖7中所示的結(jié)構(gòu)的平面視圖。在圖8和相應(yīng)的描述中，固定薄膜和除了保持電極705之外的電極被省略。
如圖8中所示，用于一行的固定體101和運動薄膜102被集成，并且在該可運動端側(cè)上的運動薄膜102的末端被分為與用于各個像素的保持電極705相對應(yīng)的部分。用于一行的該固定體101和運動薄膜102被連接到基片709的立柱801支承在它們的基片709側(cè)。該保持電極705以較小的寬度和比該立柱801附近的像素更小的間隔排列，以為該立柱801留出空間。該保持電極705連接到各向異性的導(dǎo)電連接器708。該保持電極705被通過導(dǎo)電連接器708連接到置于基片709上的信號線206，并且連接到用于其他行的信號線206。在可運動端側(cè)上的運動薄膜102的端部在相鄰像素之間相互連接。置于一行上的像素的運動薄膜上的一個輔助電極(未示出)還作為一個輔助掃描線。對于在一行上的像素置于固定體101上的一個掃描電極(未示出)還作為一個掃描線。
該立柱801被插入到形成于基片709中的孔，并且例如通過螺絲固定。該導(dǎo)電連接器708具有一個粘合表面，其附著到該基片，使得它們電連接到在該基片709上的布線。通過該結(jié)構(gòu)，該固定體可以被容易地提供一個具有保持電極和掃描電極的結(jié)構(gòu)。
圖9為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的第一變型的一個運動薄膜顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖9中所示的結(jié)構(gòu)包括具有不同于圖7中所示形狀的固定體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，保持電極連接到在一個基片上的信號線，使得該保持電極不通過一個基體的相對面，而是直接從該基體的前側(cè)引出到該信號線。換句話說，該保持電極的引出部分被置于與該掃描電極相同的側(cè)面上。
具體來說，如圖9中所示，一個基體703、第三絕緣膜901、保持電極705、第四絕緣膜902、掃描電極706和第五絕緣膜903被按照該次序疊加。該第三絕緣膜901、保持電極705和第四絕緣膜902幾乎都置于基體703上。該掃描電極706和第五絕緣膜903不置于可運動端側(cè)上。它們的材料、制造方法等等與第一實施例相同。
并且該第一變型中，該固定體可以被容易地提供具有保持電極和掃描電極的結(jié)構(gòu)。
圖10為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的第二變型的運動薄膜顯示設(shè)備的像素結(jié)構(gòu)的截面視圖。圖10中所示的結(jié)構(gòu)包括具有與圖7中所示的形狀不同的固定體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，保持電極705和信號線206由相同材料所制成，并且完全被一個絕緣膜所覆蓋，從而顯著地簡化該信號線的連接組件。
具體來說，如圖10中所示，一個基體703首先被第六絕緣膜1001所覆蓋，然后第六絕緣膜1001和基片709被一個金屬膜(導(dǎo)電膜)和第七絕緣膜1002所覆蓋。該金屬膜被用作為保持電極705和信號線206。然后，一個掃描電極706和第八絕緣膜1003被疊加在第七絕緣膜1002的與相應(yīng)運動薄膜102相對的相對面上。該掃描電極706和第八絕緣膜1003不形成在該可運動端側(cè)上。
作為一種制造方法，首先制備一個PET膜，使其具有5μm的厚度，并且被提供一個具有30nm的厚度的汽相淀積鋁。該PET部分被用于第七絕緣膜1002，并且該鋁部分被用于信號線206和保持電極705。
然后，在PET膜上的鋁部分受到激光或腐蝕的構(gòu)圖，以形成具有像素間距(不對應(yīng)于該像素的部分可以被收縮)的線路。使用粘合膜作為第六絕緣膜1001把具有汽相淀積鋁的PET膜疊加在基體703的相對側(cè)上。在此時，該PET膜被設(shè)置為使得該線路被排列在與圖10的膜相垂直的深度方向上。結(jié)果，保持電極705和信號線206在橫向方向上相互連接，并且對于每個像素在深度方向上相互絕緣，如圖10中所示。
然后，對應(yīng)于在深度方向上的像素數(shù)目(掃描線)的PET膜被疊加，并且重復(fù)上述操作，以形成用于所有像素的保持電極705、信號線206和第七絕緣膜1002。然后，掃描電極706和第八絕緣膜1003被按照類似于上文所述的方式疊加。
根據(jù)第二變型，通過一種簡單的方法，該固定體可以被容易地提供具有保持電極和掃描電極的結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步在其上面提供信號線。
在上述制造方法中，該運動薄膜的基底由例如聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚醚亞胺(polyetherimide)、聚酰胺或聚乙烯萘(polyethylene naphthalate)這樣的聚合物膜所制成。該聚合物膜的厚度最好被設(shè)置為從大約1μm至50μm。每個第一至第八絕緣膜適當(dāng)?shù)赜筛鶕?jù)該制造方法選擇的材料所制成，例如粘合膜、聚合物或者其變性材料或無機材料，例如，氧化鋁、氧化硅或氮化硅。每個絕緣膜的厚度最好被設(shè)置為從大約1μm至50μm。
該運動薄膜的可運動部分的長度最好被設(shè)置為從大約0.5mm至10mm。在該固定體上的掃描電極的長度最好被設(shè)置為從大約0.2mm至10mm。在該固定體上的保持電極的長度最好被設(shè)置為從0.2mm至5mm。每個電極可以通過疊加一個膜狀電極或汽相淀積一個金屬膜而形成。
該導(dǎo)電連接器可以由各向異性的導(dǎo)電膠、各向異性的導(dǎo)電膜或各向異性的導(dǎo)電膏所制成。對于該基體，適合采用塑料模制產(chǎn)品或者金屬壓制產(chǎn)品。該基片可以一個柔性基片或者普通基片。該運動薄膜電極、其他電極和絕緣膜例如通過一個粘合或熱熔膜所結(jié)合。該像素的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，該固定體可以由注模樹脂產(chǎn)品或其他材料所形成，或者由其他制造方法按照適當(dāng)?shù)姆绞絹硇纬伞?br> (第二實施例)接著，將給出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的說明。根據(jù)本實施例，在根據(jù)第一實施例的結(jié)構(gòu)中，在置于每個固定體上的掃描電極和固定電極之間的位置關(guān)系被進(jìn)一步控制，使得該設(shè)備可以穩(wěn)定地工作。
首先，將根據(jù)情況參照圖11、12和13A至13C以及上述圖4描述為什么常規(guī)結(jié)構(gòu)不能夠穩(wěn)定工作的原因。圖11為示出具有沿著所施加的信號波設(shè)置為二維矩陣格式的像素的常規(guī)運動薄膜顯示設(shè)備的示意圖。圖12為示出在圖11中所示的像素結(jié)構(gòu)掃描線電勢Pscan和信號線電勢Psig時序圖的一個例子的示意圖。圖13A至13C為示出分別在理想條件、電勢升高條件和電勢降低條件下的滯后特性的示意圖，其中該電勢升高條件和電勢降低條件對應(yīng)于可能由于電勢波動所造成的故障。
在圖4中，一個運動薄膜的偏轉(zhuǎn)量在V2的閾值電壓處突然增加，并且該運動薄膜的偏轉(zhuǎn)量在V1的閾值電壓處突然減小。在下文的描述中把在充分地低于V1的電勢的參考值定義為Vlow(或者可以為0V)，并且把充分地高于V2的電勢參考值定義為Vhigh。在V1和V2之間的電勢被定義為Vm。為了電勢的對稱，Vm被設(shè)置為接近于(Vlow+Vhigh)/2。
如圖11中所示，在常規(guī)的運動薄膜顯示設(shè)備中，一個運動薄膜電極1102被形成在一個運動薄膜上，并且連接到掃描線1101。一個固定體電極1104形成在一個固定體上，并且與信號線1103相連接。該掃描線1101的電勢在保持周期Th中被保持在Vm，并且在寫入周期Tw中被設(shè)置在Vlow。通常，該寫入周期從一行一個接著一個地順序向下移動，如圖11中所示。另一方面，根據(jù)信號狀態(tài)，該信號線1103的電勢取Vlow或Vhigh，如圖11中所示。
如圖12的時序圖所示，當(dāng)一行的掃描線電勢Pscan為Vlow時，該寫入周期Tw在該行開始。在此時，如果一列的信號線電勢Psig為Vhigh則該運動薄膜電極和固定體電極之間的電勢差Vd超過V2，其由Vd＝Vhigh-Vlow表示，從而該運動薄膜偏轉(zhuǎn)并且顯示該運動薄膜的顏色。當(dāng)一行的掃描線電勢Pscan為Vm時，該保持周期Th在該行開始。在此時，根據(jù)在信號線電勢Psig中的改變，在該電極之間的電勢差Vd由Vd＝Vm-Vlow或Vhigh-Vm所表示。由于在該電極之間的電勢差Vd不小于V1，則該運動薄膜不偏轉(zhuǎn)。另外，當(dāng)寫入周期Tw在一行開始，并且掃描線電勢Pscan為Vlow，以及信號線電勢Psig也為Vlow時，在該電極之間的電勢差Vd為0V。在此時，由于在電極之間的電勢差Vd不大于V1，則該運動薄膜被設(shè)置為初始平直狀態(tài)，而不參照緊接著在前的狀態(tài)，因此該固定體的顏色被顯示。
上述常規(guī)的運動薄膜顯示設(shè)備存在一個問題在于其矩陣驅(qū)動變?yōu)椴环€(wěn)定，從而造成圖像失真。具體來說，由于在組裝條件中的微小改變，該工作電勢差的數(shù)值V1和V2可以根據(jù)該運動電極和固定電極的電極對而變化，并且其變化可能幾乎到達(dá)Vm。下面將參照圖13A至13C說明可能出現(xiàn)的故障。
圖13A對應(yīng)于在理想條件下組裝的情況，并且圖13B和13C分別對應(yīng)于在較高電勢側(cè)和較低電勢側(cè)上的特性偏移的情況。
當(dāng)在寫入周期Tw在一行上開始，并且該掃描線電勢為Vlow時，如果該信號線電勢為Vhigh，則該運動薄膜被偏轉(zhuǎn)。但是，在圖13B中所示的情況中，Vhigh為比造成該運動薄膜偏轉(zhuǎn)的閾值電壓更低的電勢，因此該運動薄膜不會偏轉(zhuǎn)(故障M1)。另一方面，當(dāng)該寫入周期Tw在一行開始時，如果該信號線電勢為Vlow，則該運動薄膜被假定從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回。但是，在圖13C所示的情況中，Vlow為比造成該運動薄膜從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回的閾值電壓更高的電勢，因此該運動薄膜不會解除偏轉(zhuǎn)(故障M4)。
當(dāng)一行在保持周期中并且在該電極之間的電勢差幾乎為Vm，則該運動薄膜被假設(shè)保持在偏轉(zhuǎn)或不偏轉(zhuǎn)的任何一個給定狀態(tài)。但是，在圖13C所示的情況中，Vm為比V1更低的電勢，因此該運動薄膜不保持偏轉(zhuǎn)狀態(tài)(故障M2)。在圖13C所示的情況中，Vm為比V2更高的電勢，因此該運動薄膜令人不希望地發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而不參照該給定狀態(tài)(故障M3)。
另外，從圖4可以看出，其中該偏轉(zhuǎn)特性示出在電壓增加的過程中緩慢升高的曲線，在寫入周期中設(shè)置為不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的運動薄膜在隨后的保持周期中輕微地偏轉(zhuǎn)。圖14A和14B為示出分別在理想條件和非理想條件下與運動薄膜的耦合偏轉(zhuǎn)相關(guān)的示意圖。耦合偏轉(zhuǎn)的曲線形狀根據(jù)該電極對而變化。如圖14A中所示，在理想條件下，該耦合偏轉(zhuǎn)Dc較小。在該上升曲線較陡處，該耦合偏轉(zhuǎn)Dc可以到達(dá)一個可觀測的水平，如圖14B中所示。在后一種情況中，出現(xiàn)圖像邊緣移動、圖像模糊等等情況，并且在顏色顯示中進(jìn)一步出現(xiàn)顏色混合。
考慮到上述問題，根據(jù)第二實施例，在根據(jù)第一實施例的結(jié)構(gòu)中，在置于每個固定體上的掃描電極和保持電極之間的位置關(guān)系被進(jìn)一步控制，使得該設(shè)備可以穩(wěn)定工作。首先，將參照圖15確定該保持電極和掃描電極的位置。圖15為用于說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的示意圖。
如圖15中所示，一個原點OP被設(shè)置在最接近于一個區(qū)域內(nèi)的可運動端側(cè)的點處，其中該固定體101與運動薄膜102相接觸。由于固定體101和運動薄膜102在固定端側(cè)相互接觸，則該原點OP被置于它們開始相互分離的點處。一個末端TP被設(shè)置在最接近于可運動端側(cè)的在該不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜102上凸起的固定體101的點處。在這一方面中，當(dāng)實際制造一個顯示設(shè)備時，在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)中的運動薄膜102可能被設(shè)置為不與基片709的表面相垂直，如圖7、9和10中所示。即使在這樣一個狀態(tài)中，末端TP被設(shè)置在向著運動薄膜102凸起的固定體101的末端點處。一個保持電極端HE被設(shè)置在從不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜102上凸起的在固定端側(cè)上的保持電極205的端部處。換句話說，在固定端側(cè)上的保持電極205的端部表示其掃描電極側(cè)端部。上述在運動薄膜102和基片709的表面之間的更改的關(guān)系還可以被應(yīng)用于保持電極端HE。一個掃描電極端SE被設(shè)置在從不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜102凸起的可運動端側(cè)上的掃描電極203的端部。換句話說，在可運動端側(cè)上的掃描電極203的端部表示其保持電極側(cè)端部。上述在運動薄膜102和基片709的表面之間的更改的關(guān)系還可以被應(yīng)用于掃描電極端SE。一個中點MP被設(shè)置在與保持電極端HE和掃描電極端SE等距離的一個點處。L表示在原點OP和末端TP之間的距離。Lmid表示在原點OP和末端MP之間的距離。每個距離被測量為最短距離。
換句話說，上述L可以被作為在從在該不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜102上凸起的部分的長度，其從該原點或者該掃描電極203在固定端側(cè)的鄰近端延伸到在可運動端側(cè)上的保持電極205的末端。上述Lmid可以被作為在運動薄膜102上凸起的部分的長度，其從該原點延伸到在掃描電極203和保持電極205之間的邊界。
根據(jù)上述定義，本實施例滿足如下公式(1)0.4≤Lmid/L≤0.8 (1)該公式(1)可以被用于確定在保持電極205和掃描電極203之間的間隙相對于固定體101的位置。具體來說，當(dāng)Lmid/L數(shù)值在公式(1)中較小時，該保持電極205變?yōu)檩^大，而當(dāng)該數(shù)值較大時，掃描電極203變?yōu)檩^大。該公式(1)還示出確定保持電極205和掃描電極203之間的間隙的相對位置比該間隙的尺寸更加重要，以保證顯示的穩(wěn)定性。
在保持周期過程中，一個電勢差僅僅形成在保持電極205和輔助電極201之間，以保持該運動薄膜的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。該條件提供較大的閾值電壓，用于使該運動薄膜從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回，從而使得該滯后曲線更小。在這種情況中，由于該設(shè)備在防止工作電勢的波動中變得更加靈敏，因此保持電極205和掃描電極203的位置不需要被控制。在保持電極205和掃描電極203之間的間隙的大小最好被設(shè)置為較小，例如約為100μm或更小，以有效地使用靜電吸引力。
例如，如上文所述，當(dāng)通過切割例如金屬膜這樣的公共導(dǎo)電膜而形成保持電極205和掃描電極203時，在保持電極205和掃描電極203之間的間隙可以具有僅僅使得保持電極205和掃描電極203之間相互電隔離的尺寸。在這種情況中，公式(1)可以被構(gòu)造為使得L基本上表示在該不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜(懸臂)上凸起的保持電極205和掃描電極203的總凸起的有效長度，并且Lmid基本上表示在不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜上凸起的掃描電極203的凸起有效長度。
接著，將給出對第二實施例的更加具體的描述，示出第二實施例的當(dāng)前例子、參考例和對比例。
(當(dāng)前例子1)形成具有圖7中所示的結(jié)構(gòu)的一個運動薄膜顯示設(shè)備。首先，通過壓制一個不銹鋼板形成一個基體703。該基體703被形成為具有彎曲表面。該基體703的長度被設(shè)置為5mm。
然后，該基體703被覆蓋有用作為第一絕緣膜704的一個粘合膜，并且在其上疊加用作為保持電極705和掃描電極706的一個鋁金屬膜。該保持電極705和掃描電極706然后被提供一個疊加在其上的聚對苯二甲酸乙二醇酯的第二絕緣膜707。
另一方面，使用具有通過汽相淀積鋁所形成的輔助電極702的聚對苯二甲酸乙二醇酯所制成的聚合物膜701，制備一個運動薄膜102。然后該運動薄膜102的固定端側(cè)被通過丙烯酸粘合劑接合到固定體101。聚對苯二甲酸乙二醇酯等等所制成的固定薄膜104然后被粘合到運動薄膜102。然后，使用在第一實施例中所述的步驟制造一個運動薄膜顯示設(shè)備。
根據(jù)上述定義測量所獲得的結(jié)構(gòu)的末端、原點、保持電極端、掃描電極端和中點。根據(jù)該測量計算的數(shù)值Lmin/L為0.8。
在如第一實施例中所述的本例的顯示設(shè)備中，該保持電極705連接到一個信號線(未示出)，該掃描電極706連接到一個掃描線(未示出)，并且輔助電極702連接到一個輔助掃描線(未示出)。該信號線(Sig.)、輔助掃描線(Canti.)和掃描線(Add.)被分別提供電壓波形，如圖5中所示。它們的電勢被設(shè)置如下該保持電極(Sig.)被提供85V的較高電勢和42.5V的較低電勢。
該掃描電極(Add.)被提供85V的較高電勢和0V的較低電勢。
該輔助電極(Canti.)被提供85V的較高電勢和0V的較低電勢。
結(jié)果，可以顯示沒有缺陷的清晰圖像。
(當(dāng)前例子2)使用與當(dāng)前例子1相同的條件制造一個運動薄膜顯示設(shè)備，只是保持電極705和掃描電極706的長度以及它們之間的間隙被調(diào)節(jié)以把Lmid/L的數(shù)值設(shè)置在0.7。
然后，使用圖5中所示的電勢施加圖5中所示的電壓波形。
結(jié)果，可以顯示沒有缺陷的清晰圖像。
(當(dāng)前例子3)使用與當(dāng)前例子1相同的條件制造一個運動薄膜顯示設(shè)備，只是保持電極705和掃描電極706的長度以及它們之間的間隙被調(diào)節(jié)以把Lmid/L的數(shù)值設(shè)置在0.6。
然后，使用圖5中所示的電勢施加圖5中所示的電壓波形。
結(jié)果，可以顯示沒有缺陷的清晰圖像。
(當(dāng)前例子4)使用與當(dāng)前例子1相同的條件制造一個運動薄膜顯示設(shè)備，只是保持電極705和掃描電極706的長度以及它們之間的間隙被調(diào)節(jié)以把Lmid/L的數(shù)值設(shè)置在0.4。
然后，使用如下電勢施加圖5中所示的電壓波形保持電極(Sig.)被提供70V的較高電勢和35V的較低電勢。
該掃描電極(Add.)被提供70V的較高電勢和0V的較低電勢。
輔助電極(Canti.)被提供70V的較高電勢和0V的較低電勢。
結(jié)果，可以顯示沒有缺陷的清晰圖像，并且整體上減小驅(qū)動電壓。
(參考例1)使用與當(dāng)前例子1相同的條件制造一個運動薄膜顯示設(shè)備，只是保持電極705和掃描電極706的長度以及它們之間的間隙被調(diào)節(jié)以把Lmid/L的數(shù)值設(shè)置在0.9。
然后，利用上述當(dāng)前例子1的電勢施加圖5中所示的電壓波形。
結(jié)果，盡管在少量像素中，被假設(shè)為偏轉(zhuǎn)的運動薄膜在保持周期過程中從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回，但是這可以執(zhí)行正常的顯示。
(參考例2)使用與當(dāng)前例子1相同的條件制造一個運動薄膜顯示設(shè)備，只是保持電極705和掃描電極706的長度以及它們之間的間隙被調(diào)節(jié)以把Lmid/L的數(shù)值設(shè)置在0.3。
然后，利用上述當(dāng)前例子4的電勢施加圖5中所示的電壓波形。
結(jié)果，盡管在少量像素中，被假設(shè)為不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜在保持周期過程中振動，但是這可以執(zhí)行正常的顯示。
(對比例1)根據(jù)常規(guī)方法制造具有圖11中所述的像素結(jié)構(gòu)的運動薄膜顯示設(shè)備。然后，使用如下電勢，施加圖12中所述的波形信號線電勢被設(shè)置在120V的Vhigh和0V的Vlow。
掃描線電勢被設(shè)置在60V的Vm和0V的Vlow。
結(jié)果，在大量像素中，被假設(shè)為偏轉(zhuǎn)的運動薄膜在保持周期過程中從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回。另外，在大量像素中，被假設(shè)為不偏轉(zhuǎn)的運動薄膜在保持周期過程中振動。相應(yīng)地，這不能執(zhí)行正常的顯示。
如上文參照當(dāng)前例子1和4、參考例1和2以及對比例1所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)置于該固定體的可運動端側(cè)上的保持電極使得一個圖像被穩(wěn)定地顯示。另外，發(fā)現(xiàn)該保持電極和掃描電極的位置使得一個圖像被更加穩(wěn)定地顯示。
(第三實施例)下面將給出本發(fā)明的第三實施例的描述。根據(jù)本實施例，根據(jù)第一實施例的結(jié)構(gòu)被更改使得與相應(yīng)運動薄膜相對的固定體的相對面被形成為具有置于該可運動端側(cè)上的平坦表面以及接著該平坦表面之后的彎曲表面，使得該設(shè)備可以穩(wěn)定地工作。
圖16為示出用于說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的運動薄膜顯示設(shè)備的示意圖。圖16示意地示出一個運動薄膜102和固定體101。在本實施例中，該固定體101不同于第一實施例，并且具有由在運動薄膜102的可運動端側(cè)上的線性部分1601(平坦表面)以及接著該線性部分1601之后的彎曲部分1602(彎曲表面)所形成的形狀。一個第二線性部分1603被置于該固定端側(cè)上，接著在該彎曲部分1602之后，但是它可以被省略。
接著，將描述根據(jù)本實施例的運動薄膜顯示設(shè)備可以穩(wěn)定地工作的原因。圖17A和17B為示出運動薄膜的末端偏移St與在該運動薄膜和固定體之間的所施加電壓V之間的關(guān)系的示意圖，以說明根據(jù)第三實施例的滯后特性。
通常，與相應(yīng)運動薄膜相對的固定體具有一個彎曲表面。該彎曲表面被形成為使得該固定體在向著該運動薄膜的可運動端側(cè)的曲線上與運動薄膜分離。具有這樣的形狀的該固定體和運動薄膜的組合表現(xiàn)出圖4或17A所示的滯后特性。
根據(jù)本實施例，該固定體101在末端側(cè)具有第一線性部分1601。與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)減小當(dāng)運動薄膜102偏轉(zhuǎn)時要在運動薄膜102上累積的應(yīng)力能量，并且提供如圖17B中所示的滯后曲線。這降低用于使運動薄膜102從偏轉(zhuǎn)狀態(tài)返回到不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的閾值電壓，從而擴大該滯后曲線的寬度W。結(jié)果，即使工作電勢差的數(shù)值在像素之間變化，從而它們具有略有不同的特性，也可以穩(wěn)定地執(zhí)行簡單的矩陣驅(qū)動。
例如，根據(jù)本實施例的一個運動薄膜顯示設(shè)備被制造如下。如圖7中所示，制備由不銹鋼所制成的該固定體101的基體703，并且把由聚對苯二甲酸乙二醇酯膜所制成并具有4.5μm的厚度的第一絕緣膜704被疊加在其上。然后，使用鋁把一個保持電極705和掃描電極706形成在第一絕緣膜704上，并且進(jìn)一步在其上形成由聚對苯二甲酸乙二醇酯膜所制成并且具有4.5μm的厚度的第二絕緣膜707。由此，固定體101被設(shè)置為使得該固定電極的最大間隙為0.44mm，該第一線性部分1601的長度為3mm，并且該彎曲部分的長度為2mm，如圖16中所示。在這種情況中，不形成該第二線性部分。
然后，制備一個運動薄膜102，使得聚合物膜701由聚對苯二甲酸乙二醇酯所制成，具有6mm的長度，0.5mm的寬度，以及16μm的厚度，并且一個輔助電極702由具有30nm厚度的鋁所制成。然后，按照與第一實施例相同的方式制造該運動薄膜顯示設(shè)備。
使用上述條件制造該運動薄膜顯示設(shè)備的當(dāng)前例子。結(jié)果，該運動薄膜102在在固定電極101和運動電極102之間70至90V的電勢差下完全偏轉(zhuǎn)，然后在5至20V的電勢差下返回到原始狀態(tài)。另一方面，當(dāng)固定體101不具有線性部分而僅僅具有彎曲形狀時，該運動薄膜102在20至40V的電壓下返回到原始狀態(tài)。
相應(yīng)地，當(dāng)該固定體具有本實施例的形狀時，該滯后曲線被擴展，從而執(zhí)行更加穩(wěn)定的顯示。
如上文所述，根據(jù)第一至第三實施例，可以提供一種具有高圖像質(zhì)量的運動薄膜顯示設(shè)備及其驅(qū)動方法。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易得到其他優(yōu)點和變型。因此，本發(fā)明在其廣義方面不限于在此所述和示出的具體細(xì)節(jié)和各個實施例。相應(yīng)地，可以作出各種變型而不脫離由所附權(quán)利要求及其等價表述所定義的一般發(fā)明的思想。
權(quán)利要求
1.一種運動薄膜顯示設(shè)備，其中包括具有固定端和可運動端的運動薄膜；一個固定體，其具有一個相對面，該相對面被形成為隨著該相對面的一個位置從該固定端側(cè)到可運動端側(cè)移動而遠(yuǎn)離該運動薄膜；置于該運動薄膜的可運動端處的有色部分；置于該固定端和可運動端之間的運動薄膜上的輔助電極；置于該相對面上與該固定端側(cè)上的該輔助電極相對的掃描電極；置于該相對面上與該可運動端側(cè)上的該輔助電極相對的保持電極；電連接到該保持電極以提供一個圖像信號的信號線；以及被配置為控制要提供到該輔助電極、掃描電極和保持電極的電壓的驅(qū)動部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該輔助電極電連接到一個輔助掃描線，該掃描電極電連接到一個掃描線，該輔助掃描線和掃描線被平行設(shè)置，并且該輔助掃描線和該掃描線與該信號線相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中第一電勢差被形成在該掃描電極和輔助電極之間，以使得該運動薄膜偏轉(zhuǎn)，并且在第一電勢差消失之后，在該輔助電極和保持電極之間形成第二電勢差，以使得該運動薄膜保持偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中滿足0.4≤Lmid/L≤0.8的公式，其中L和Lmid分別為在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)中在該運動薄膜上凸起的第一和第二部分的長度，其中該第一部分從作為在該固定端側(cè)上的掃描電極的鄰近端的原點延伸到在該可運動端側(cè)上的保持電極的末端，并且該第二部分從該原點基本上延伸到在該掃描電極和保持電極之間的邊界。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該固定體的相對面具有位于該可運動端側(cè)上的一個平坦表面和在該平坦表面之后的彎曲表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該運動薄膜包括對應(yīng)于多種顏色的多個薄膜，以及該有色部分包括多個置于該多個薄膜的可運動端處的具有不同顏色的多個透明部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中共用一個公共信號線的多個像素的保持電極被沿著該公共信號線由一個連續(xù)金屬膜所形成。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備的驅(qū)動方法，其中包括寫入第一周期，其中第一電勢差形成在該輔助電極和掃描電極之間，以使得該運動薄膜偏轉(zhuǎn)；寫入第二周期，其除去在該輔助電極和掃描電極之間的第一電勢差，并且由該圖像信號對該保持電極提供一個電勢，這確定該運動薄膜是否保持在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)；以及保持周期，其保持一個狀態(tài)，在該狀態(tài)中不在該輔助電極和掃描電極之間形成第一電勢差，以及在該輔助電極和保持電極之間形成的電勢差落在一個范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)保持在寫入第二周期中給定的狀態(tài)。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備的驅(qū)動方法，其中該設(shè)備具有作為該掃描線的電勢的掃描線第一電勢和比該掃描線第一電勢更高的掃描線第二電勢、作為該掃描線的電勢的輔助掃描線第一電勢和比該輔助掃描線第一電勢更高的輔助掃描線第二電勢、以及作為信號掃描線的電勢的信號線第一電勢和比該信號線第一電勢更高的信號線第二電勢，以及該方法包括寫入第一周期，其中該掃描線被提供該掃描線第二電勢，該輔助掃描線被提供該輔助掃描線第一電勢，以及該信號線被提供該信號線第二電勢，以使得該運動薄膜向著該固定體偏轉(zhuǎn)；寫入第二周期，其中該掃描線被提供該掃描線第二電勢，該輔助掃描線被提供該輔助掃描線第二電勢，并且根據(jù)圖像信息，該信號線被提供該信號線第一電勢，以使得該運動薄膜保持向著該固定體偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者該信號線被提供該信號線第二電勢，以使得該運動薄膜與該固定體相分離；以及保持周期，其中該掃描線被提供掃描線第一電勢，以及該輔助掃描線被提供該輔助掃描線第一電勢，以保持在該寫入第二周期中給定的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該掃描線第二電勢、輔助掃描線第二電勢和信號線第二電勢互為相等。
11.一種具有由像素矩陣所形成的顯示區(qū)域的運動薄膜顯示設(shè)備，該像素矩陣由像素的行和列所確定，該設(shè)備包括置于每個像素中并且具有一個固定端和一個可以通過偏轉(zhuǎn)移動的自由端的懸臂，使得每個像素的所顯示顏色根據(jù)該懸臂的偏轉(zhuǎn)由該自由端相對于顯示區(qū)域的暴露狀態(tài)而確定；置于該固定端和自由端之間的懸臂上的第一電極；被固定設(shè)置以面對在該固定端側(cè)上的第一電極的第二電極；被固定設(shè)置以面對在該自由端側(cè)上的第一電極的第三電極，在該第一和第三電極之間的距離大于在第一和第二電極之間的距離。多個第一掃描線，其在該像素矩陣中延伸，并且每個掃描線被配置為把一個第一掃描信號提供到該第一電極，用于選擇每個像素；多個第二掃描線，其在該像素矩陣中延伸，并且每個掃描線被配置為把一個第二掃描信號提供到該第二電極，用于選擇每個像素；多個信號線，其在該像素矩陣中延伸，并且每個信號線被配置為把一個圖像信號提供到該第三電極，用于確定每個像素的所顯示顏色；以及一個驅(qū)動和控制部分，其被配置為有選擇地分別把第一和第二掃描信號和圖像信號提供給該第一和第二掃描線和信號線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中該信號線沿著該像素矩陣的行和列之一延伸，并且該第一和第二掃描線相互平行地延伸并越過該信號線。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中進(jìn)一步包括一個固定體，其被設(shè)置為與該懸臂相面對，并且具有被整形為基本上沿著該懸臂的偏轉(zhuǎn)曲線的相對面，其中該第二和第三電極被置于該固定體的相對面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中該第二和第三電極通過切割置于該相對面上的公共導(dǎo)電膜所形成，以滿足0.4≤Lmid/L≤0.8的公式，其中L表示在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)中在該懸臂上凸起的第二和第三電極的總凸起有效長度，以及Lmid表示在不偏轉(zhuǎn)狀態(tài)中在該懸臂上凸起的第二電極的凸起有效長度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中該相對面包括置于該固定端側(cè)上并且具有第二電極的一個彎曲部分，以及置于該自由端側(cè)上并且具有第三電極的線性部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中置于每個像素中的懸臂包括對應(yīng)于多種顏色的多個薄膜，以及具有不同顏色的多個透明部分被置于多個薄膜的自由端。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中共用一個公共信號線的多個像素的第三電極沿著該公共信號線由一個連續(xù)導(dǎo)電膜而形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中該驅(qū)動和控制部分執(zhí)行如下操作用于每個像素的寫入第一周期，其中由第一和第二掃描信號在該第一和第二電極之間形成第一電勢差，使得該懸臂偏轉(zhuǎn)；用于每個像素的寫入第二周期，其中由該第一和第二掃描信號除去在第一和第二電極之間的第一電勢差，并且由該圖像信號對第三電極提供一個電勢，這確定該懸臂是否保持偏轉(zhuǎn)狀態(tài)；以及用于每個像素的保持周期，其中保持一個狀態(tài)，在該狀態(tài)中不在該第一和第二電極之間形成第一電勢差，并且在第一和第三電極之間的電勢差落在一個范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)保持在該寫入第二周期中給定的狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中在該寫入第二周期中，該圖像信號在第一和第三電極之間形成比第一電勢差更小的第二電勢差，以保持該懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者在第一和第三電極之間形成比第二電勢差更小的第三電勢差，不保持該懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中該第一和第二掃描信號都在該保持周期中保持第一數(shù)值的電勢；該第一和第二掃描信號之一在該寫入第一周期中取第一數(shù)值的電勢，以及在寫入第二周期中取第二數(shù)值的電勢；該第一和第二掃描信號中的另一個在寫入第一和第二周期中取該第二數(shù)值的電勢；以及在寫入第二周期中，該圖像信號取該第一和第二數(shù)值的電勢之間的第三數(shù)值的電勢，以保持該懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者取比該第三數(shù)值的電勢更加接近于該第二數(shù)值的電勢的一個數(shù)值，從而不保持該懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。
全文摘要
一種運動薄膜顯示設(shè)備，其中包括具有一個固定端和可運動端的運動薄膜；一個固定體，其具有一個相對面，該相對面被形成為隨著該相對面的一個位置從該固定端側(cè)到可運動端側(cè)移動而遠(yuǎn)離該運動薄膜。一個有色部分置于該運動薄膜的可運動端處。一個輔助電極置于該固定端和可運動端之間的運動薄膜上。一個掃描電極和保持電極置于該相對面上與該固定端側(cè)和該可運動端側(cè)上的輔助電極相對。一個信號線電連接到該保持電極以提供一個圖像信號。驅(qū)動部分被配置為控制要提供到該輔助電極、掃描電極和保持電極的電壓。
文檔編號G02B26/00GK1510452SQ20031012357
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月25日
發(fā)明者菅原淳, 岐津裕子, 森健一, 雨宮功, 子 申請人:株式會社東芝