JP2004157450A - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents

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JP2004157450A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electro-optical device for easily controlling data writing control. <P>SOLUTION: A data signal Dj supplied within an on-duration of a TFT 16 is held in a holding capacitance 17 in a unit circuit 31a. An amplifier 18 inputs the data signal Dj held in the holding capacitance 17, and applies a pixel voltage with a voltage value based on the data signal Dj to one of pixel electrodes 15 grasping a distribution system 23. Accordingly, the pixel voltage applied to one of the pixel electrodes 15 is kept approximately constant. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気光学装置及び電子機器に係り、詳しくは電気泳動粒子を含有する分散系を有する電気光学装置及びそれを実装した電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、非発光型の表示デバイスとして、電気泳動現象を利用した電気泳動表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。電気泳動現象は、液体中(分散媒)に微粒子(電気泳動粒子)を分散させた分散系に電界を印加したとき、該微粒子がクーロン力により泳動する現象をいう。
【0003】
ここで、電気泳動表示装置の概略的な構成を簡単に述べる。
電気泳動表示装置は、一方の電極と他方の電極とを所定の間隔で対向させ、その間に画像の表示単位である画素としての分散系をマトリクス状に多数配置して構成されている。そして、電気泳動表示装置は、それらの分散系に電界を印加するための周辺回路を備えている。
【0004】
図10は、1画素に対応した分散系を示す表示パネルの要部断面図である。
画素となる分散系61は、画素電極62等を設けた素子基板63と共通電極64等を設けた対向基板65との間に隔壁66を形成し、両電極62,64と隔壁66とで形成される空間に電気泳動粒子67を分散させた液体(分散媒)68を充填して構成される。共通電極64及び対向基板65としては、透過性を有する材料が用いられる。ここで、例えば2値表示を実現する場合、分散媒68は黒色に染色され、電気泳動粒子67としては酸化チタン等の白色粒子が用いられる。そして、電気泳動粒子67は正負いずれかの電荷を持つように帯電される。
【0005】
このような表示パネルにおいて、素子基板63には上述した画素電極62の他に、走査線、データ線及びスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFT)が形成される(図10ではその様子を省略している)。
【0006】
図11は、その1画素に対応した等価回路を説明する説明図である。
すなわち、表示パネルの素子基板63上には互いに直交する方向に沿って走査線71とデータ線72とが設けられ、それらの交差部に対応してTFT73が設けられている。TFT73は、そのゲート電極が走査線71に接続され、そのソース電極がデータ線72に接続され、そのドレイン電極が分散系61を挟持する一方の画素電極62に接続されている。尚、分散系61を挟持する他方の共通電極64には、所定の共通電圧Vcom (例えば接地電圧)が印加されるようになっている。
【0007】
このような構成において、走査線71は、図示しない走査線駆動回路から供給される走査線信号によってアクティブになり、このアクティブになる期間に於いてTFT73はオンされる。そして、データ線72及びオンしたTFT73を介して図示しないデータ線駆動回路からデータ線信号が供給されることにより、画素電極62に電圧が印加されるようになっている。
【0008】
次に、画素電極62に電圧を印加した場合の作用を説明する。
画素電極62と共通電極64との間に電位差を与えると、クーロン力によって電気泳動粒子67が画素電極62又は共通電極64のどちらか一方の電極に引き寄せられる。このとき、電気泳動粒子67が透明の共通電極64側に引き寄せられると、該共通電極64から入射した光は電気泳動粒子67によって反射され、電気泳動粒子67の色(白色)が見えることになる。一方、電気泳動粒子67が画素電極62側に引き寄せられると、前述した入射光と反射光は分散媒68によって吸収され、分散媒68の染色した色(黒色)が見えることになる。つまり、電気泳動表示装置は、表示パネルにマトリクス状に多数配置された各々の分散系61について、分散系61の電気泳動粒子67の移動位置をそれぞれ個々に制御することによって画像を形成する。
【0009】
【特許文献1】
特開平2002−116734号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、分散系61では、画像の表示状態を保つために分散媒68はある粘性を有しており、その粘性抵抗に抗して分散系61を泳動する電気泳動粒子67の動きは鈍い(すなわち反応速度が遅い)。一方、走査線71がアクティブになることによってTFT73がオンされる時間(アクセス時間)は極めて短い。
【0011】
このため、アクセス時間に対して電気泳動粒子67が分散系61を泳動する時間(反応時間)が長くなり、電気泳動粒子67は実質的にアクセス時間の経過後に泳動を開始することになる。すなわち、両電極62,64間にはTFT73のオン時間内に画素電極62に供給された電圧(画素電圧)に対応する電荷が蓄積されており、それによる電界の影響を受けて電気泳動粒子67は分散系61を泳動し始める。
【0012】
このため、従来の電気泳動表示装置においては、以下のような問題があった。図12は、例えば書込動作における1フィールドの画素電圧の推移を示す説明図である。尚、1フィールドは各走査線を駆動して1回のデータ書き込みを行う期間であり、一般に書込期間(1フレーム)においてはn回のデータ書き込みを行うことによって1つの画像が形成される。
【0013】
同図において、今、i行(i番目の走査線)・j列(j番目のデータ線)の画素に対応する画素電極62に書込電圧としての初期電圧V0が供給され、アクセス時間が経過した後の時刻t1で電気泳動粒子67が泳動し始める。このとき、電気泳動粒子67の泳動に伴って画素電極62と共通電極64との間の電位差は次第に小さくなる。その結果、画素電圧Vijは初期電圧V0から次第に降下し、1フィールドが終了した時点では電圧V1の値となる。
【0014】
一方、画素の反射明度Iijは、両電極62,64間に生じた電界の影響を受けて電気泳動粒子67が泳動することによって次第に上昇する。しかしながら、この反射明度Iijは、前述した画素電圧Vijの降下に伴い、1フィールドが終了した時点において、書込電圧として与えられた初期電圧V0に対応する値まで到達せず、前記電圧V1に対応する値の反射明度I1となる。
【0015】
このように、従来では、画素電極62に印加された画素電圧Vijが時間経過とともに低下するために、指定した任意の電圧でのデータ書き込みを行うことができず、それによって表示品質の低下や書き込み動作が長くなるという問題を生じていた。
【0016】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、データ書き込み制御を容易に行うことのできる電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明における電気光学装置は、第1電極と該第1電極に対向した第2電極との間に挟持され電気泳動粒子を含有する分散系を有した電気光学装置であって、前記電気泳動粒子の移動位置を制御する所定のデータ信号を供給するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を介して供給される前記データ信号を保持する信号保持手段と、前記信号保持手段が保持している前記データ信号に応じた電圧を前記第1電極に印加する印加電圧制御手段とを備える。
【0018】
これによれば、印加電圧制御手段は、信号保持手段に保持されているデータ信号に基づいて、スイッチング素子がオフされた後も第1電極に印加する電圧をほぼ一定値に制御する。従って、電気泳動粒子の泳動に伴う第1電極の電位の低下は防止される。これにより、第1電極に印加される電圧を指定の電圧に容易に制御することができるため、リセット動作及び書込動作時のデータ書き込み制御を容易に行うことができる。
【0019】
また、本発明における電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ対応して設けられた単位回路とを有し、第1電極と該第1電極に対向した第2電極との間に挟持され電気泳動粒子を含有する分散系を前記単位回路に備えた電気光学装置であって、前記単位回路は、対応する走査線が選択されたとき導通し、該導通状態のときに対応するデータ線から与えられる所定のデータ信号を供給するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を介して供給される前記データ信号を保持する信号保持手段と、前記信号保持手段が保持している前記データ信号に応じた電圧を前記第1電極に印加する印加電圧制御手段とを備える。
【0020】
これによれば、各単位回路において、印加電圧制御手段は、信号保持手段に保持されているデータ信号に基づいて、スイッチング素子がオフされた後も第1電極に印加する電圧をほぼ一定値に制御する。従って、前記電気泳動粒子の泳動に伴う前記第1電極の電位の低下が防止される。その結果、各画素に対応して設けられるそれぞれの単位回路において、前記第1電極に印加される電圧を指定の電圧に容易に制御することができるため、リセット動作及び書込動作時のデータ書き込み制御を容易に行うことができる。
【0021】
この電気光学装置において、前記第1電極に印加する電圧を前記電気泳動粒子の移動位置を確定させるために必要な1フレーム期間に渡って保持可能とした。これによれば、前記第1電極に印加される電圧をリセット動作や書込動作時の1フレーム期間に渡って保持することができるため、リセット動作及び書込動作時のデータ書き込み制御を容易に行うことができる。
【0022】
この電気光学装置において、前記スイッチング素子を介して前記信号保持手段に保持されるデータ信号は、前記第2電極に印加する電圧を基準として正極性を持つ電圧、前記第2電極に印加する電圧と同じ電圧値を持つ電圧、又は前記第2電極に印加する電圧を基準として負極性を持つ電圧である。
【0023】
これによれば、リセット期間において前記第1電極に印加されるリセット電圧は略一定値に保持されるとともに、書込期間において前記第1電極に印加される書込電圧は略一定値に保持される。
【0024】
この電気光学装置において、前記信号保持手段は保持容量で構成され、前記印加電圧制御手段は前記保持容量が保持する電圧に基づいて駆動されるアンプで構成されている。
【0025】
これによれば、導通状態に制御されたスイッチング素子を介して供給されるデータ信号は一旦保持容量に保持され、この保持容量が保持する電圧に基づいて駆動されるアンプによって、前記第1電極には前記データ信号に応じた電圧が略一定値で印加される。
【0026】
本発明における電子機器は、請求項1乃至5の何れか一項に記載の電気光学装置を実装した。
これによれば、表示品質の高い画像表示を実現することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(第一実施形態)
以下、本発明を具体化した電気光学装置としての電気泳動表示装置の第一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
【0028】
図1は、電気泳動表示パネルを示す要部分解斜視図である。
電気泳動表示装置は電気泳動表示パネル(以下、表示パネル)11を備え、この表示パネル11は素子基板12と対向基板13とを有している。素子基板12は、ガラスや半導体等の材料からなり、その素子基板12上には碁盤目状の隔壁14が形成されている。
【0029】
詳述すると、表示パネル11には、表示領域Z1とその表示領域Z1を囲むように周辺領域Z2が設けられている。そして、表示領域Z1に対応する素子基板12上に碁盤目状の隔壁14が形成されている。この碁盤目状に形成された隔壁14において、X方向に延びる隔壁14の下面と素子基板12との間には、それぞれデータ線X1〜Xn(図3参照)が形成されている。さらに、碁盤目状に形成された隔壁14において、Y方向に延びる隔壁14の下面と素子基板12との間には、それぞれ走査線Y1〜Ym(図3参照)が形成されている。尚、各データ線X1〜Xnと各走査線Y1〜Ymとが直角に交差する部分は、図示しない絶縁層によって電気的に絶縁されている。
【0030】
また、碁盤目状の隔壁14に囲まれた各空間の素子基板12上には、第1電極としての画素電極15(図2参照)、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以下、TFT)16、信号保持手段としての保持容量17及び印加電圧制御手段としてのアンプ18(それぞれ図3参照)が形成されている。
【0031】
図2に示すように、前記碁盤目状の隔壁14に囲まれた各空間内には、電気泳動粒子21を分散させた液体(分散媒)22を充填する。分散媒22は、本実施形態では染料により黒色に染色されている。一方、電気泳動粒子21は本実施形態では白色粒子であって、例えば酸化チタン等から構成され、正の電荷が帯電されている。そして、本実施形態では、これら電気泳動粒子21を分散させた分散媒22を、分散系23という。
【0032】
尚、液体の黒色は黒色の粒子を分散させて着色してもよい。また、分散系23は、本実施形態において、隔壁14によって分けられたものとしているが、各空間をマイクロカプセルによって形成したマイクロカプセルタイプの分散系でもよい。
【0033】
前記碁盤目状に形成された隔壁14の上面には、該隔壁14に囲まれた各空間内に充填された分散系23を封止する封止材24が形成されている。その封止材24の上面には第2電極としての共通電極25が形成され、該共通電極25の上面には前述した対向基板13が形成されている。封止材24、共通電極25及び対向基板13は、それぞれ透過性を有する材料で形成されている。
【0034】
このような表示パネル11では、共通電極25に基準となる所定の共通電圧Vcom を印加した状態で、その共通電圧Vcom を基準として正極性を持つ電圧(以下、第1電圧)を画素電極15に印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子21は共通電極25側に移動する。逆に、前記共通電圧Vcom を基準として負極性を持つ電圧(以下、第2電圧)を画素電極15に印加すると、クーロン力によって電気泳動粒子21は画素電極15側に移動する。また、画素電極15に共通電圧Vcom と同じ電圧を印加すると、クーロン力が消失し電気泳動粒子21はその場で停止する。
【0035】
従って、対向基板13から入射した光が電気泳動粒子21によって反射され、その反射光が同対向基板13を通過して目に至る光路長は、電気泳動粒子21の厚み方向の位置に対応する。その結果、入射光と反射光が分散媒22によって吸収される程度は光路長に比例することから、人が認識する階調は、電気泳動粒子21の位置によって決定されることになる。つまり、電気泳動粒子21が画素電極15に近いほど黒く、反対に電気泳動粒子21が共通電極25に近いほど白く見えることになる。
【0036】
次に、電気泳動表示装置の電気的な構成を図3に従って説明する。
電気泳動表示装置は、画素部31、走査線駆動回路32、データ線駆動回路33及び制御回路34を備えている。尚、画素部31、走査線駆動回路32及びデータ線駆動回路33は、前記表示パネル11における素子基板12の表面に形成されている。
【0037】
画素部31は、前述したそのX方向に沿って延びる複数のデータ線X1〜Xnと、Y方向に沿って延びる複数の走査線Y1〜Ymとを有する。また、画素部31には、各データ線X1〜Xnと各走査線Y1〜Ymとの交差部に対応してそれぞれ画像の表示単位(画素)となる分散系23を駆動するための単位回路31aが配置されている。各単位回路31aは、前述したTFT16、保持容量17、アンプ18及び分散系23をそれぞれ有している。
【0038】
走査線駆動回路32は、制御回路34からの各種信号に基づいて、所定のタイミングで複数の走査線Y1〜Ymを順次選択して走査信号SC1〜SCmを出力し、各走査線Y1〜Ymに接続された単位回路31a群を順次駆動する。詳しくは、走査線駆動回路32は、電気泳動粒子21の位置を後述するリセット位置に移動させるリセット期間あるいは1つの画像を表示形成するための書込期間にあるとき一定の周期で走査信号SC1〜SCmを順次生成し出力する。一方、走査線駆動回路32は、前記書込期間において形成された画像を維持するための保持期間にあるとき走査信号SC1〜SCmを出力しない。
【0039】
尚、走査線駆動回路32は、本実施形態では前記表示パネル11の周辺領域Z2(図1参照)に形成され、前述したTFT16と同様に素子基板12に形成した薄膜トランジスタにて構成されている。勿論、走査線駆動回路32は、前記表示パネル11とは別部品として構成し異方性導電膜等で実装してもよい。
【0040】
データ線駆動回路33は、各データ線X1〜Xn毎にそれぞれデータ信号D1〜Dnを生成して出力する。詳しくは、データ線駆動回路33は、各データ線X1〜Xnに接続された単位回路31aであって、前記走査線駆動回路32により選択されている各走査線Y1〜Ymに接続された単位回路31aに各データ信号D1〜Dnを出力する。
【0041】
このデータ線駆動回路33は、後述するように、前記リセット期間にあっては各単位回路31aにリセット電圧を供給するためのデータ信号D1〜Dnを出力し、前記書込期間にあっては各単位回路31aに書込電圧を供給するためのデータ信号D1〜Dnを出力する。
【0042】
尚、データ線駆動回路33は、本実施形態では前記表示パネル11の周辺領域Z2(図1参照)に形成され、前述したTFT16と同様に素子基板12に形成した薄膜トランジスタにて構成されている。勿論、データ線駆動回路33は、前記表示パネル11とは別部品として構成し異方性導電膜等で実装してもよい。
【0043】
走査線駆動回路32及びデータ線駆動回路33を制御する制御回路34は、図示しない外部装置から入力画像信号VID及び基本クロックCLKを入力する。制御回路34は、入力画像信号VIDに基づいてリセットデータDrestや画像データDを生成し、前記データ線駆動回路33に出力する。後述するように、リセットデータDrestは画像データDを出力する前の所定期間に出力される。
【0044】
また、制御回路34は、前記基本クロックCLKに基づいて前記リセットデータDrestや画像データDに対応した各データ信号D1〜Dnを出力するタイミングを決定するためのデータ線側制御クロック信号CLKXをデータ線駆動回路33に出力する。さらに、制御回路34は、前記基本クロックCLKに基づいて各走査信号SC1〜SCmを出力するタイミングを決定するための走査線側制御クロック信号CLKYを走査線駆動回路32に出力するようになっている。
【0045】
次に、前記単位回路31aの構造を図4に従って詳述する。尚、同図は、説明の便宜上、i行(i番目の走査線Yi)j列(j番目のデータ線Xj)の画素に対応する単位回路31aのみを示したものである。
【0046】
上記したように、単位回路31aは、TFT16、保持容量17、アンプ18及び分散系23を含んで構成されている。単位回路31aのTFT16はNチャネルトランジスタであって、そのゲート電極が対応する一側のY方向に延びた走査線Yiと接続され、そのソース電極が対応する一側のX方向に延びたデータ線Xjと接続されている。さらに、単位回路31aのTFT16は、そのドレイン電極が保持容量17の一方の電極に接続されるとともに、アンプ18の入力端子に接続されている。保持容量17の他方の電極は接地されている。
【0047】
アンプ18の出力端子は、分散系23を挟持する一方の画素電極15に接続されている。そして、単位回路31aの分散系23を挟持する他方の共通電極25には、上記したように、共通電圧Vcom が印加されるようになっている。
【0048】
従って、走査線Yiに供給される走査信号SCiがアクティブになりTFT16がオンされると、データ線Xjに供給されるデータ信号Djが当該オンしたTFT16を介して保持容量17に保持される。そして、この保持容量17に保持されている電圧によってアンプ18が駆動される。
【0049】
アンプ18は一般的なアナログバッファ回路であって、このアンプ18には電源電圧Vccが供給される。そして、アンプ18は、電源電圧Vccを保持容量17が保持しているデータ信号Djに対応する値を持つ電圧として出力する。すなわち、保持容量17に保持された電圧はアンプ18に入力され、この入力電圧に対応した値を持つ電圧が同アンプ18から画素電極15に印加されるようになっている。
【0050】
このように各単位回路31aにおいては、走査信号SCiが非アクティブになりTFT16がオフされた後も、保持容量17に保持された電圧によってアンプ18が駆動される。このため、電気泳動粒子21が分散媒22中を泳動することに伴う画素電極15の電位の降下は生じない。つまり、分散系23を挟持する画素電極15と共通電極25との間の電位差は変化せず略一定に保たれる。
【0051】
次に、上記のように構成した電気泳動表示装置の作用について説明する。
今、入力画像信号VIDに基づいて1つの画像を表示パネル11に表示させる場合について説明する。図5に示すように、制御回路34は、入力画像信号VIDに基づいてリセット期間T1でリセット動作、書込期間T2で書込動作、及び保持期間T3で保持動作を実行する。尚、説明の都合上、ここでは省略するが、1つの画像を表示させた後、画像を書き換える場合には同様にしてリセット動作と書込動作と保持動作とを行う。
【0052】
[リセット動作]
制御回路34は、入力画像信号VIDを入力すると、まずリセット動作を行なう。リセット動作は、分散系23を泳動している電気泳動粒子21を一方の電極側(本実施形態では画素電極15側)に引き寄せ、その空間的な状態を初期化するために行われる。
【0053】
このリセット動作では、制御回路34は、走査信号SC1〜SCmによって各走査線Y1〜Ymを順次選択するための走査線側制御クロック信号CLKYを走査線駆動回路32に出力する。また、制御回路34は、走査信号SC1〜SCmに応答して順次選択された各走査線上の単位回路31aにリセット電圧(前述した第2電圧)を供給するためのリセットデータDrest及びデータ線側制御クロック信号CLKXをデータ線駆動回路33に出力する。このリセットデータDrestは、1フィールド(電気泳動粒子21の応答速度が遅い場合はnフィールドの期間を要する、但し画素へのアクセスは1回あれば、以降はなくてもよい)のリセット期間T1に渡って出力される。
【0054】
走査線駆動回路32は、走査線側制御クロック信号CLKYに基づいて、走査信号SC1〜SCmを順次出力し各走査線Y1〜Ymを順番に選択する。一方、データ線駆動回路33は、前記走査線駆動回路32が各走査線Y1〜Ymの1つを選択する毎に、データ線側制御クロック信号CLKXに基づいて、リセットデータDrestに対応するデータ信号D1〜Dnを各データ線X1〜Xnにそれぞれ出力する。
【0055】
これにより、全分散系23の電気泳動粒子21は画素電極15側に引き寄せられた位置に保持されるため、表示パネル11は黒色にリセットされる。表示パネル11が黒色にリセットされると、制御回路34は次の書込動作に移る。
【0056】
[書込動作及び保持動作]
書込動作では、制御回路34は、前記と同様、走査信号SC1〜SCmによって各走査線Y1〜Ymを順次選択するための走査線側制御クロック信号CLKYを走査線駆動回路32に出力する。また、制御回路34は、走査信号SC1〜SCmに応答して順次選択された各走査線上の単位回路31aに書込電圧(前述した第1電圧、第2電圧、又は共通電圧Vcom )を供給するための画像データD及びデータ線側制御クロック信号CLKXをデータ線駆動回路33に出力する。この画像データDは、1フィールド(電気泳動粒子21の応答速度が遅い場合はnフィールドの期間を要する、但し画素へのアクセスは1回あれば、以降はなくてもよい)の書込期間T2に渡って出力される。
【0057】
以下、図6を用いて書込動作・保持動作の詳細を説明する。尚、本実施形態の書込期間T2(1フレーム)はnフィールドで構成される。すなわち、nフィールド期間の応答時間で、1つの画像が完成する場合を想定する。また、ここでは、i行j列の画素における書込動作を説明するが、他の画素においても同様の書き込みがなされる。
【0058】
走査線駆動回路32は、走査線側制御クロック信号CLKYに基づいて、走査信号SC1〜SCmを順次出力し、各走査線Y1〜Ymを順番に選択する。これにより、i番目の走査線Yiは走査信号SCiによってアクティブになる。このとき、データ線駆動回路33は、データ線側制御クロック信号CLKXに基づいて、j番目のデータ線Xjに供給するデータ信号Djを出力する。
【0059】
このデータ信号Djは、i行j列の画素に対応する単位回路31aの保持容量17に保持され、その単位回路31aのアンプ18は、同保持容量17が保持しているデータ信号Djに基づく書込電圧としての所定の画素電圧Vijを画素電極15に供給する。
【0060】
次に、i行j列の画素における電気泳動粒子21の挙動について説明する。
書込動作の前には上述したリセット動作が行われているので、書込動作の開始時点で電気泳動粒子21は画素電極15側に引き寄せられている。従って、画素電極15に画素電圧Vijが印加されると、画素電極15から共通電極25へ向けて電界が付与され、電気泳動粒子21は泳動を開始する。
【0061】
このとき、i行j列の画素における反射明度Iijはその画素における電気泳動粒子21の平均的な移動量により決定される。本実施形態では電気泳動粒子21は白色であり分散媒22は黒色であるから、電気泳動粒子21が共通電極25に近づくほど反射明度Iijは高くなる。この場合の反射明度Iijを図7に示す。同図に示すように、反射明度Iijは時刻t1から次第に高くなる。
【0062】
ここで、上記したように、画素電極15に印加される画素電圧Vijは、走査信号SCiが非アクティブになった後も、保持容量17の保持電圧によって駆動されるアンプ18から供給される。このため、フィールド1にて供給される画素電圧Vijはそのフィールドの期間に渡ってほぼ一定に保たれ、同フィールド1の終了時において電気泳動粒子21は、与えられた画素電圧Vijに対応する位置まで共通電極25に近づく。
【0063】
そして、次のフィールド(ここではフィールド2)では、図6に示すように、前述したフィールド1で供給された電圧に対してそれと同じ電圧値を持つ電圧が引き続き印加される。この際、同図に2点鎖線で示すように、再び走査信号SC1〜SCmを出力して同じデータを保持容量17へ書き込んでもよいが、保持容量17のリーク電流による電圧低下が小さい場合は前記フィールド1で書き込まれた電圧が略一定に保持されるので不要である。この保持された画素電圧Vijによる電界の影響を受けて、電気泳動粒子21は共通電極25にさらに近づく位置まで分散系23を泳動する。
【0064】
その後、フィールドnの時刻tnにおいて、電気泳動粒子21は所定の位置まで泳動する。つまり、本実施形態では電気泳動粒子21が共通電極25側にはり付くことになる。この結果、反射明度Iijは図7に示すように時刻tnから一定の値になる。これにより、書込動作を終了する。
【0065】
そして、書込動作が終了すると、制御回路34は、次の新たな入力画像信号VINが入力されるまで、直前の書込期間T2で形成された1つの画像を保持する保持期間T3に移行し表示画像を保持する。
【0066】
従って、上記のような電気泳動表示装置では、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態では、単位回路31aにおいて、TFT16のオン期間内に供給されるデータ信号Djは保持容量17に保持される。この保持容量17に保持されている電圧に基づいてアンプ18が駆動され、このアンプ18は、走査線Yiが非アクティブとなりTFT16がオフされた後もデータ信号Djに応じた略一定値の画素電圧Vijを画素電極15に供給する。これにより、画素電圧Vijはnフィールド(1フレーム)に渡ってほぼ一定に保たれ、電気泳動粒子21の泳動に伴う画素電圧Vijの低下は防止される。従って、書込動作時におけるデータ書き込み制御を極めて容易に行うことができ、表示パネル11に表示される画像の表示品質を向上することができる。尚、本実施形態では、同様にして、リセット動作時におけるデータ書き込み制御をも容易に行うことを可能とする。
【0067】
(2)本実施形態では、画素電極15に印加した画素電圧Vijをほぼ一定に保つことができるため、指定した所望の電圧でのデータ書き込みが容易となる。これにより、分散媒22の比抵抗が低い場合においても、良好な表示状態を得ることができる。
【0068】
(3)本実施形態では、画素電極15に印加した画素電圧Vijをほぼ一定に保つことができるため、リセット期間T1や書込期間T2の短縮化を図ることができる。
【0069】
(4)各画素に対応して設けられる単位回路31aは、TFT16、保持容量17及びアンプ18のみで構成されているため、非常に簡易で安価な回路構成とすることができる。
【0070】
(第二実施形態)
次に、第一実施形態で説明した電気泳動表示装置を搭載した電子機器の適用について図8及び図9に従って説明する。
【0071】
図8は、モバイル型パーソナルコンピュータの一構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ41は、キーボード42を備える本体部43と、前記電気泳動表示装置を用いた表示ユニット44を備えている。この場合でも、電気泳動表示装置を用いた表示ユニット44は前記実施形態と同様な効果を発揮する。その結果、パーソナルコンピュータ41は、高品質の画像を実現することができる。
【0072】
図9は、携帯電話の一構成を示す斜視図を示す。同図において、携帯電話51は、複数の操作ボタン52、受話口53、送話口54、前記電気泳動表示装置を用いた表示ユニット55を備えている。この場合でも、電気泳動表示装置を用いた表示ユニット55は前記実施形態と同様な効果を発揮する。その結果、携帯電話51は、高品質の画像を実現することができる。
【0073】
尚、上記各実施形態は、以下の態様に変更して実施してもよい。
・上記各実施形態では、2値表示の電気泳動表示装置について説明した。これに加えて、階調表示可能な電気泳動表示装置に適用してもよい。即ち、上記各実施形態を適用すれば、画素電圧Vijを保持して指定の電圧で書き込みを行うことが可能となるため、多階調の階調表示も容易に制御可能となる。
【0074】
・上記各実施形態では、nフィールドで書込動作を完了する場合を想定して説明したが、1フィールド(=1フレーム)で書込動作を完了させてもよい。
・上記各実施形態では、電気泳動表示装置は、白黒表示であったが、カラー表示に応用してもよい。この場合には、分散系として、赤色表示を行なう分散系、緑色表示を行なう分散系及び青色表示を行なう分散系の3種類を表示パネル11に備えた表示装置となる。
【0075】
・上記各実施形態では、1画像を表示する場合にリセット動作を行なったが、リセット動作しないで先に画像表示された各分散系23の電気泳動粒子21の位置から次の画像表示のための位置に電気泳動粒子21を移動させるように制御するようにしてもよい。
【0076】
・上記第二実施形態で説明した電気泳動表示装置を搭載した電子機器としては他にも、電子書籍、屋外の標識、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、POS端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。すなわち、電気泳動表示装置をこれらの機器に適用した場合でも、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施形態の電気泳動表示パネルの構成を示す要部分解斜視図。
【図2】電気泳動表示パネルの要部断面図。
【図3】電気泳動表示装置の概略的な電気的構成を示す電気回路図。
【図4】単位回路を示す説明図。
【図5】制御回路の出力データを示すタイミングチャート。
【図6】書込動作・保持動作時のタイミングチャート。
【図7】画素電圧・反射明度の推移を示す説明図。
【図8】第二実施形態を説明するためのモバイル型パーソナルコンピュータの構成を示す概観斜視図。
【図9】第二実施形態を説明するための携帯電話の構成を示す概観斜視図。
【図10】分散系を説明するための要部断面図。
【図11】1画素に対応した等価回路を示す説明図。
【図12】従来における画素電圧の推移を示す説明図。
【符号の説明】
15…第1電極としての画素電極、16…スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)、17…信号保持手段としての保持容量、18…印加電圧制御手段としてのアンプ、21…電気泳動粒子、23…分散系、25…第2電極としての共通電極、31a…単位回路、Yi,Y1〜Ym…走査線、Xj,X1〜Xn…データ線、Dj,D1〜Dn…データ信号。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electro-optical device and an electronic device, and more particularly, to an electro-optical device having a dispersion system containing electrophoretic particles and an electronic device mounted with the electro-optical device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophoretic display device using an electrophoretic phenomenon has been known as a non-light emitting display device (see, for example, Patent Document 1). The electrophoresis phenomenon refers to a phenomenon in which, when an electric field is applied to a dispersion system in which fine particles (electrophoretic particles) are dispersed in a liquid (dispersion medium), the fine particles migrate due to Coulomb force.
[0003]
Here, a schematic configuration of the electrophoretic display device will be briefly described.
The electrophoretic display device is configured such that one electrode and the other electrode are opposed to each other at a predetermined interval, and a large number of dispersion systems as pixels, which are display units of an image, are arranged in a matrix therebetween. Then, the electrophoretic display device includes a peripheral circuit for applying an electric field to these dispersion systems.
[0004]
FIG. 10 is a sectional view of a main part of a display panel showing a dispersion system corresponding to one pixel.
In the dispersion system 61 serving as a pixel, a partition 66 is formed between an element substrate 63 provided with a pixel electrode 62 and the like and an opposing substrate 65 provided with a common electrode 64 and the like, and is formed by the electrodes 62 and 64 and the partition 66. A liquid (dispersion medium) 68 in which electrophoretic particles 67 are dispersed is filled in the space to be formed. As the common electrode 64 and the counter substrate 65, a material having a light transmitting property is used. Here, for example, when the binary display is realized, the dispersion medium 68 is dyed black, and white particles such as titanium oxide are used as the electrophoretic particles 67. Then, the electrophoretic particles 67 are charged so as to have either positive or negative charge.
[0005]
In such a display panel, a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) functioning as a scanning line, a data line, and a switching element is formed on the element substrate 63 in addition to the above-described pixel electrode 62 (FIG. 10). This is omitted).
[0006]
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an equivalent circuit corresponding to the one pixel.
That is, the scanning lines 71 and the data lines 72 are provided on the element substrate 63 of the display panel along directions orthogonal to each other, and the TFTs 73 are provided corresponding to intersections thereof. The TFT 73 has a gate electrode connected to the scanning line 71, a source electrode connected to the data line 72, and a drain electrode connected to one pixel electrode 62 sandwiching the dispersion system 61. Note that a predetermined common voltage Vcom (for example, a ground voltage) is applied to the other common electrode 64 sandwiching the dispersion system 61.
[0007]
In such a configuration, the scanning line 71 is activated by a scanning line signal supplied from a scanning line driving circuit (not shown), and the TFT 73 is turned on during this active period. When a data line signal is supplied from a data line driving circuit (not shown) via the data line 72 and the turned-on TFT 73, a voltage is applied to the pixel electrode 62.
[0008]
Next, an operation when a voltage is applied to the pixel electrode 62 will be described.
When a potential difference is applied between the pixel electrode 62 and the common electrode 64, the electrophoretic particles 67 are attracted to one of the pixel electrode 62 and the common electrode 64 by Coulomb force. At this time, when the electrophoretic particles 67 are drawn to the transparent common electrode 64 side, the light incident from the common electrode 64 is reflected by the electrophoretic particles 67, and the color (white) of the electrophoretic particles 67 becomes visible. . On the other hand, when the electrophoretic particles 67 are attracted to the pixel electrode 62 side, the above-described incident light and reflected light are absorbed by the dispersion medium 68, and the color (black) stained by the dispersion medium 68 becomes visible. That is, the electrophoretic display device forms an image by individually controlling the movement position of the electrophoretic particles 67 of the dispersion system 61 for each of the large number of dispersion systems 61 arranged in a matrix on the display panel.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-116734
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the dispersion system 61, the dispersion medium 68 has a certain viscosity in order to maintain the display state of an image, and the movement of the electrophoretic particles 67 that migrate the dispersion system 61 against the viscous resistance is slow (that is, Reaction rate is slow). On the other hand, the time during which the TFT 73 is turned on by the activation of the scanning line 71 (access time) is extremely short.
[0011]
Therefore, the time (reaction time) for the electrophoretic particles 67 to migrate through the dispersion system 61 becomes longer than the access time, and the electrophoretic particles 67 start to migrate substantially after the access time has elapsed. That is, a charge corresponding to the voltage (pixel voltage) supplied to the pixel electrode 62 during the ON time of the TFT 73 is accumulated between the two electrodes 62 and 64, and the electrophoretic particles 67 are affected by the electric field thereby. Starts to migrate the dispersion system 61.
[0012]
Therefore, the conventional electrophoretic display has the following problems. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a transition of a pixel voltage in one field in a writing operation, for example. One field is a period in which each scan line is driven to write data once, and in a writing period (one frame), one image is formed by writing data n times.
[0013]
In the figure, an initial voltage V0 as a write voltage is supplied to a pixel electrode 62 corresponding to a pixel in an i-th row (i-th scanning line) and a j-th column (j-th data line), and an access time elapses. Then, at time t1, the electrophoretic particles 67 start to migrate. At this time, the potential difference between the pixel electrode 62 and the common electrode 64 gradually decreases as the electrophoretic particles 67 migrate. As a result, the pixel voltage Vij gradually decreases from the initial voltage V0, and becomes the value of the voltage V1 when one field is completed.
[0014]
On the other hand, the reflection brightness Iij of the pixel gradually increases as the electrophoretic particles 67 migrate under the influence of the electric field generated between the electrodes 62 and 64. However, the reflection brightness Iij does not reach the value corresponding to the initial voltage V0 given as the writing voltage at the time when one field is completed due to the drop of the pixel voltage Vij, and the reflection brightness Iij corresponds to the voltage V1. The value becomes the reflection lightness I1.
[0015]
As described above, conventionally, since the pixel voltage Vij applied to the pixel electrode 62 decreases with time, data cannot be written at a specified voltage, thereby deteriorating display quality and writing. There has been a problem that the operation becomes longer.
[0016]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an electro-optical device and an electronic apparatus that can easily perform data writing control.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The electro-optical device according to the present invention is an electro-optical device having a dispersion system containing electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode facing the first electrode, wherein the electrophoretic particles A switching element that supplies a predetermined data signal for controlling the moving position of the signal, a signal holding unit that holds the data signal supplied via the switching element, and a data holding unit that holds the data signal. Application voltage control means for applying a corresponding voltage to the first electrode.
[0018]
According to this, the applied voltage control means controls the voltage applied to the first electrode to a substantially constant value even after the switching element is turned off, based on the data signal held in the signal holding means. Therefore, a decrease in the potential of the first electrode due to the migration of the electrophoretic particles is prevented. Thus, the voltage applied to the first electrode can be easily controlled to the specified voltage, and thus the data write control during the reset operation and the write operation can be easily performed.
[0019]
Further, the electro-optical device according to the present invention includes a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, and unit circuits provided respectively corresponding to intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of data lines. An electro-optical device including a dispersion system containing electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode opposed to the first electrode in the unit circuit, wherein the unit circuit is A scanning element to be turned on when a scanning line to be selected is selected, and a switching element for supplying a predetermined data signal supplied from a corresponding data line when the scanning line is in the conductive state, and holding the data signal supplied via the switching element. A signal holding unit; and an applied voltage control unit that applies a voltage corresponding to the data signal held by the signal holding unit to the first electrode.
[0020]
According to this, in each unit circuit, the applied voltage control means sets the voltage applied to the first electrode to a substantially constant value even after the switching element is turned off, based on the data signal held in the signal holding means. Control. Therefore, a decrease in the potential of the first electrode due to the migration of the electrophoretic particles is prevented. As a result, in each unit circuit provided corresponding to each pixel, the voltage applied to the first electrode can be easily controlled to a specified voltage. Control can be easily performed.
[0021]
In this electro-optical device, the voltage applied to the first electrode can be held for one frame period required to determine the moving position of the electrophoretic particles. According to this, the voltage applied to the first electrode can be held for one frame period during the reset operation or the write operation, so that the data write control during the reset operation and the write operation can be easily performed. It can be carried out.
[0022]
In this electro-optical device, the data signal held in the signal holding unit via the switching element includes a voltage having a positive polarity with respect to a voltage applied to the second electrode and a voltage applied to the second electrode. A voltage having the same voltage value or a voltage having a negative polarity with respect to the voltage applied to the second electrode.
[0023]
According to this, the reset voltage applied to the first electrode during the reset period is maintained at a substantially constant value, and the write voltage applied to the first electrode during the write period is maintained at a substantially constant value. You.
[0024]
In this electro-optical device, the signal holding unit is configured by a storage capacitor, and the applied voltage control unit is configured by an amplifier driven based on a voltage held by the storage capacitor.
[0025]
According to this, the data signal supplied via the switching element controlled to the conductive state is temporarily held in the storage capacitor, and the first electrode is supplied to the first electrode by an amplifier driven based on the voltage held by the storage capacitor. A voltage corresponding to the data signal is applied at a substantially constant value.
[0026]
An electronic apparatus according to the present invention has the electro-optical device according to any one of claims 1 to 5 mounted thereon.
According to this, image display with high display quality can be realized.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an electrophoretic display device as an electro-optical device embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
[0028]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part showing an electrophoretic display panel.
The electrophoretic display device includes an electrophoretic display panel (hereinafter, display panel) 11, which has an element substrate 12 and a counter substrate 13. The element substrate 12 is made of a material such as glass or a semiconductor, and a grid-like partition wall 14 is formed on the element substrate 12.
[0029]
More specifically, the display panel 11 has a display area Z1 and a peripheral area Z2 surrounding the display area Z1. Then, on the element substrate 12 corresponding to the display area Z1, a grid-shaped partition wall 14 is formed. The data lines X1 to Xn (see FIG. 3) are formed between the lower surface of the partition wall 14 extending in the X direction and the element substrate 12 in the partition wall 14 formed in a grid pattern. Further, in the partition wall 14 formed in a grid pattern, scanning lines Y1 to Ym (see FIG. 3) are formed between the lower surface of the partition wall 14 extending in the Y direction and the element substrate 12, respectively. The portions where the data lines X1 to Xn and the scanning lines Y1 to Ym intersect at right angles are electrically insulated by an insulating layer (not shown).
[0030]
Further, on the element substrate 12 in each space surrounded by the grid-shaped partition walls 14, a pixel electrode 15 (refer to FIG. 2) as a first electrode, a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) 16 as a switching element, A storage capacitor 17 as a means and an amplifier 18 as an applied voltage control means (each shown in FIG. 3) are formed.
[0031]
As shown in FIG. 2, a liquid (dispersion medium) 22 in which electrophoretic particles 21 are dispersed is filled in each space surrounded by the grid-shaped partition walls 14. In this embodiment, the dispersion medium 22 is dyed black with a dye. On the other hand, the electrophoretic particles 21 are white particles in the present embodiment, and are made of, for example, titanium oxide, and are charged with a positive charge. In the present embodiment, the dispersion medium 22 in which the electrophoretic particles 21 are dispersed is referred to as a dispersion system 23.
[0032]
The liquid black may be colored by dispersing black particles. Further, in the present embodiment, the dispersion system 23 is divided by the partition walls 14, but may be a microcapsule type dispersion system in which each space is formed by microcapsules.
[0033]
A sealing material 24 for sealing the dispersion system 23 filled in each space surrounded by the partition wall 14 is formed on the upper surface of the partition wall 14 formed in a grid pattern. A common electrode 25 as a second electrode is formed on the upper surface of the sealing material 24, and the above-described counter substrate 13 is formed on the upper surface of the common electrode 25. The sealing member 24, the common electrode 25, and the counter substrate 13 are each formed of a material having transparency.
[0034]
In such a display panel 11, a voltage having a positive polarity (hereinafter referred to as a first voltage) with respect to the common voltage Vcom is applied to the pixel electrode 15 in a state where a predetermined common voltage Vcom as a reference is applied to the common electrode 25. When applied, the electrophoretic particles 21 move toward the common electrode 25 due to Coulomb force. Conversely, when a voltage having a negative polarity (hereinafter, a second voltage) is applied to the pixel electrode 15 based on the common voltage Vcom, the electrophoretic particles 21 move toward the pixel electrode 15 due to Coulomb force. When the same voltage as the common voltage Vcom is applied to the pixel electrode 15, the Coulomb force disappears and the electrophoretic particles 21 stop at that position.
[0035]
Accordingly, light incident from the opposing substrate 13 is reflected by the electrophoretic particles 21, and the optical path length of the reflected light passing through the opposing substrate 13 and reaching the eyes corresponds to the position of the electrophoretic particles 21 in the thickness direction. As a result, the degree to which the incident light and the reflected light are absorbed by the dispersion medium 22 is proportional to the optical path length, so that the gray scale recognized by a person is determined by the position of the electrophoretic particles 21. That is, the closer the electrophoretic particles 21 are to the pixel electrode 15, the darker the electrophoretic particles 21 are, and the closer the electrophoretic particles 21 are to the common electrode 25, the whiter the electrophoretic particles 21 become.
[0036]
Next, the electrical configuration of the electrophoretic display device will be described with reference to FIG.
The electrophoretic display device includes a pixel unit 31, a scanning line driving circuit 32, a data line driving circuit 33, and a control circuit 34. The pixel section 31, the scanning line driving circuit 32, and the data line driving circuit 33 are formed on the surface of the element substrate 12 in the display panel 11.
[0037]
The pixel unit 31 has the plurality of data lines X1 to Xn extending along the X direction and the plurality of scanning lines Y1 to Ym extending along the Y direction. The pixel unit 31 has a unit circuit 31a for driving the dispersive system 23 which is a display unit (pixel) of an image corresponding to an intersection of each of the data lines X1 to Xn and each of the scanning lines Y1 to Ym. Is arranged. Each unit circuit 31a has the above-described TFT 16, storage capacitor 17, amplifier 18, and dispersion system 23, respectively.
[0038]
The scanning line driving circuit 32 sequentially selects a plurality of scanning lines Y1 to Ym at a predetermined timing based on various signals from the control circuit 34, outputs scanning signals SC1 to SCm, and outputs the scanning signals SC1 to SCm to each of the scanning lines Y1 to Ym. The connected unit circuits 31a are sequentially driven. Specifically, the scanning line drive circuit 32 scans the scanning signals SC1 to SC1 at a constant cycle during a reset period in which the position of the electrophoretic particles 21 is moved to a reset position described later or a writing period for displaying one image. SCm are sequentially generated and output. On the other hand, the scanning line driving circuit 32 does not output the scanning signals SC1 to SCm during the holding period for maintaining the image formed during the writing period.
[0039]
In this embodiment, the scanning line drive circuit 32 is formed in the peripheral area Z2 (see FIG. 1) of the display panel 11, and is configured by a thin film transistor formed on the element substrate 12 similarly to the TFT 16 described above. Of course, the scanning line drive circuit 32 may be configured as a component separate from the display panel 11 and mounted with an anisotropic conductive film or the like.
[0040]
The data line driving circuit 33 generates and outputs data signals D1 to Dn for each of the data lines X1 to Xn. Specifically, the data line driving circuit 33 is a unit circuit 31a connected to each of the data lines X1 to Xn, and is a unit circuit connected to each of the scanning lines Y1 to Ym selected by the scanning line driving circuit 32. The data signals D1 to Dn are output to 31a.
[0041]
The data line drive circuit 33 outputs data signals D1 to Dn for supplying a reset voltage to each unit circuit 31a during the reset period, and outputs each data signal during the write period, as described later. It outputs data signals D1 to Dn for supplying a write voltage to unit circuit 31a.
[0042]
In this embodiment, the data line drive circuit 33 is formed in the peripheral region Z2 (see FIG. 1) of the display panel 11, and is formed of a thin film transistor formed on the element substrate 12 in the same manner as the TFT 16 described above. Of course, the data line drive circuit 33 may be configured as a component separate from the display panel 11 and mounted with an anisotropic conductive film or the like.
[0043]
A control circuit 34 that controls the scanning line driving circuit 32 and the data line driving circuit 33 receives an input image signal VID and a basic clock CLK from an external device (not shown). The control circuit 34 generates reset data Drest and image data D based on the input image signal VID, and outputs the data to the data line driving circuit 33. As described later, the reset data Drest is output in a predetermined period before outputting the image data D.
[0044]
Further, the control circuit 34 outputs the data line side control clock signal CLKX for determining the timing of outputting each of the data signals D1 to Dn corresponding to the reset data Drest and the image data D based on the basic clock CLK. Output to the drive circuit 33. Further, the control circuit 34 outputs a scan line side control clock signal CLKY to the scan line drive circuit 32 for determining the timing of outputting each of the scan signals SC1 to SCm based on the basic clock CLK. .
[0045]
Next, the structure of the unit circuit 31a will be described in detail with reference to FIG. Note that, for convenience of explanation, FIG. 7 shows only the unit circuit 31a corresponding to the pixel on the i-th row (i-th scanning line Yi) and j-th column (j-th data line Xj).
[0046]
As described above, the unit circuit 31a includes the TFT 16, the storage capacitor 17, the amplifier 18, and the dispersion system 23. The TFT 16 of the unit circuit 31a is an N-channel transistor whose gate electrode is connected to a corresponding one of the scanning lines Yi extending in the Y direction, and whose source electrode is a corresponding one of the data lines extending in the X direction. Xj. Further, the drain electrode of the TFT 16 of the unit circuit 31 a is connected to one electrode of the storage capacitor 17 and to the input terminal of the amplifier 18. The other electrode of the storage capacitor 17 is grounded.
[0047]
The output terminal of the amplifier 18 is connected to one pixel electrode 15 that sandwiches the dispersion system 23. Then, as described above, the common voltage Vcom is applied to the other common electrode 25 sandwiching the dispersion system 23 of the unit circuit 31a.
[0048]
Therefore, when the scanning signal SCi supplied to the scanning line Yi becomes active and the TFT 16 is turned on, the data signal Dj supplied to the data line Xj is held in the storage capacitor 17 via the turned-on TFT 16. Then, the amplifier 18 is driven by the voltage stored in the storage capacitor 17.
[0049]
The amplifier 18 is a general analog buffer circuit, and the amplifier 18 is supplied with a power supply voltage Vcc. Then, the amplifier 18 outputs the power supply voltage Vcc as a voltage having a value corresponding to the data signal Dj held by the holding capacitor 17. That is, the voltage stored in the storage capacitor 17 is input to the amplifier 18, and a voltage having a value corresponding to the input voltage is applied from the amplifier 18 to the pixel electrode 15.
[0050]
Thus, in each unit circuit 31a, even after the scanning signal SCi becomes inactive and the TFT 16 is turned off, the amplifier 18 is driven by the voltage held in the holding capacitor 17. Therefore, the potential of the pixel electrode 15 does not drop due to the electrophoretic particles 21 migrating in the dispersion medium 22. That is, the potential difference between the pixel electrode 15 and the common electrode 25 sandwiching the dispersion system 23 does not change and is kept substantially constant.
[0051]
Next, the operation of the electrophoretic display device configured as described above will be described.
Now, a case where one image is displayed on the display panel 11 based on the input image signal VID will be described. As shown in FIG. 5, the control circuit 34 performs a reset operation in a reset period T1, a write operation in a write period T2, and a hold operation in a hold period T3 based on the input image signal VID. It is to be noted that, for the sake of explanation, although omitted here, when one image is displayed and then the image is rewritten, the reset operation, the write operation, and the holding operation are performed in the same manner.
[0052]
[Reset operation]
When the control circuit 34 receives the input image signal VID, it first performs a reset operation. The reset operation is performed to attract the electrophoretic particles 21 migrating the dispersion system 23 to one electrode side (the pixel electrode 15 side in the present embodiment) and to initialize the spatial state.
[0053]
In this reset operation, the control circuit 34 outputs to the scanning line driving circuit 32 a scanning line side control clock signal CLKY for sequentially selecting each of the scanning lines Y1 to Ym based on the scanning signals SC1 to SCm. The control circuit 34 also includes a reset data Drest and a data line side control for supplying a reset voltage (the above-described second voltage) to the unit circuits 31a on the scanning lines sequentially selected in response to the scanning signals SC1 to SCm. The clock signal CLKX is output to the data line drive circuit 33. The reset data Drest is set in a reset period T1 of one field (an n-field period is required when the response speed of the electrophoretic particles 21 is slow, but the pixel may be accessed only once and thereafter may be omitted). Output across.
[0054]
The scanning line driving circuit 32 sequentially outputs the scanning signals SC1 to SCm based on the scanning line side control clock signal CLKY, and sequentially selects the scanning lines Y1 to Ym. On the other hand, every time the scanning line driving circuit 32 selects one of the scanning lines Y1 to Ym, the data line driving circuit 33 outputs a data signal corresponding to the reset data Drest based on the data line side control clock signal CLKX. D1 to Dn are output to the data lines X1 to Xn, respectively.
[0055]
This causes the electrophoretic particles 21 of the entire dispersion system 23 to be held at the position attracted to the pixel electrode 15 side, so that the display panel 11 is reset to black. When the display panel 11 is reset to black, the control circuit 34 proceeds to the next writing operation.
[0056]
[Write operation and holding operation]
In the writing operation, the control circuit 34 outputs the scanning line side control clock signal CLKY to the scanning line driving circuit 32 for sequentially selecting each of the scanning lines Y1 to Ym based on the scanning signals SC1 to SCm, as described above. Further, the control circuit 34 supplies the write voltage (the first voltage, the second voltage, or the common voltage Vcom described above) to the unit circuits 31a on the sequentially selected scanning lines in response to the scanning signals SC1 to SCm. Data signal D and a data line side control clock signal CLKX to the data line driving circuit 33. This image data D has a writing period T2 of one field (an n-field period is required when the response speed of the electrophoretic particles 21 is slow, but the pixel may be accessed only once and may not be provided thereafter). Is output to
[0057]
Hereinafter, the details of the write operation / hold operation will be described with reference to FIG. Note that the writing period T2 (one frame) of the present embodiment is composed of n fields. That is, it is assumed that one image is completed with a response time of n field periods. Here, the writing operation in the pixel on the i-th row and the j-th column will be described, but the same writing is performed on the other pixels.
[0058]
The scanning line driving circuit 32 sequentially outputs the scanning signals SC1 to SCm based on the scanning line side control clock signal CLKY, and sequentially selects the scanning lines Y1 to Ym. Thus, the i-th scanning line Yi is activated by the scanning signal SCi. At this time, the data line driving circuit 33 outputs a data signal Dj to be supplied to the j-th data line Xj based on the data line side control clock signal CLKX.
[0059]
The data signal Dj is stored in the storage capacitor 17 of the unit circuit 31a corresponding to the pixel in the i-th row and the j-th column, and the amplifier 18 of the unit circuit 31a writes data based on the data signal Dj stored in the storage capacitor 17. A predetermined pixel voltage Vij as an input voltage is supplied to the pixel electrode 15.
[0060]
Next, the behavior of the electrophoretic particles 21 in the pixel at the i-th row and the j-th column will be described.
Since the above-described reset operation is performed before the writing operation, the electrophoretic particles 21 are drawn toward the pixel electrode 15 at the start of the writing operation. Therefore, when the pixel voltage Vij is applied to the pixel electrode 15, an electric field is applied from the pixel electrode 15 to the common electrode 25, and the electrophoretic particles 21 start to migrate.
[0061]
At this time, the reflection brightness Iij at the pixel on the i-th row and the j-th column is determined by the average movement amount of the electrophoretic particles 21 in the pixel. In this embodiment, since the electrophoretic particles 21 are white and the dispersion medium 22 is black, the reflection brightness Iij increases as the electrophoretic particles 21 approach the common electrode 25. FIG. 7 shows the reflection brightness Iij in this case. As shown in the drawing, the reflection brightness Iij gradually increases from time t1.
[0062]
Here, as described above, the pixel voltage Vij applied to the pixel electrode 15 is supplied from the amplifier 18 driven by the holding voltage of the holding capacitor 17 even after the scanning signal SCi becomes inactive. For this reason, the pixel voltage Vij supplied in the field 1 is kept substantially constant over the period of the field, and at the end of the field 1, the electrophoretic particles 21 move to the position corresponding to the given pixel voltage Vij. Up to the common electrode 25.
[0063]
Then, in the next field (here, field 2), as shown in FIG. 6, a voltage having the same voltage value as the voltage supplied in field 1 described above is continuously applied. At this time, as shown by a two-dot chain line in the figure, the scanning signals SC1 to SCm may be output again to write the same data to the storage capacitor 17, but if the voltage drop due to the leakage current of the storage capacitor 17 is small, This is unnecessary since the voltage written in field 1 is kept substantially constant. Under the influence of the electric field due to the held pixel voltage Vij, the electrophoretic particles 21 migrate the dispersion system 23 to a position closer to the common electrode 25.
[0064]
Thereafter, at time tn of field n, the electrophoretic particles 21 migrate to a predetermined position. That is, in the present embodiment, the electrophoretic particles 21 adhere to the common electrode 25 side. As a result, the reflection brightness Iij becomes a constant value from time tn as shown in FIG. Thus, the writing operation ends.
[0065]
When the writing operation is completed, the control circuit 34 shifts to a holding period T3 for holding one image formed in the immediately preceding writing period T2 until the next new input image signal VIN is input. Holds the display image.
[0066]
Therefore, the above-described electrophoretic display has the following effects.
(1) In the present embodiment, in the unit circuit 31a, the data signal Dj supplied during the ON period of the TFT 16 is stored in the storage capacitor 17. The amplifier 18 is driven based on the voltage stored in the storage capacitor 17, and the amplifier 18 has a substantially constant pixel voltage according to the data signal Dj even after the scanning line Yi becomes inactive and the TFT 16 is turned off. Vij is supplied to the pixel electrode 15. As a result, the pixel voltage Vij is kept substantially constant over n fields (one frame), and a decrease in the pixel voltage Vij due to the migration of the electrophoretic particles 21 is prevented. Therefore, data writing control during a writing operation can be performed extremely easily, and the display quality of an image displayed on the display panel 11 can be improved. In this embodiment, similarly, the data write control at the time of the reset operation can be easily performed.
[0067]
(2) In the present embodiment, since the pixel voltage Vij applied to the pixel electrode 15 can be kept substantially constant, data writing at a specified desired voltage becomes easy. Thus, a good display state can be obtained even when the specific resistance of the dispersion medium 22 is low.
[0068]
(3) In the present embodiment, since the pixel voltage Vij applied to the pixel electrode 15 can be kept substantially constant, the reset period T1 and the writing period T2 can be shortened.
[0069]
(4) Since the unit circuit 31a provided for each pixel includes only the TFT 16, the storage capacitor 17, and the amplifier 18, a very simple and inexpensive circuit configuration can be achieved.
[0070]
(Second embodiment)
Next, application of the electronic apparatus equipped with the electrophoretic display device described in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0071]
FIG. 8 is a perspective view showing one configuration of a mobile personal computer. In the figure, a personal computer 41 includes a main body 43 having a keyboard 42 and a display unit 44 using the electrophoretic display device. Even in this case, the display unit 44 using the electrophoretic display device has the same effect as the above embodiment. As a result, the personal computer 41 can realize a high-quality image.
[0072]
FIG. 9 is a perspective view showing one configuration of a mobile phone. In the figure, a mobile phone 51 includes a plurality of operation buttons 52, an earpiece 53, a mouthpiece 54, and a display unit 55 using the electrophoretic display device. Even in this case, the display unit 55 using the electrophoretic display device has the same effect as the above embodiment. As a result, the mobile phone 51 can realize a high-quality image.
[0073]
Note that the above embodiments may be implemented with the following modifications.
In the above embodiments, the description has been given of the electrophoretic display device of the binary display. In addition, the present invention may be applied to an electrophoretic display device capable of gradation display. That is, when the above embodiments are applied, writing can be performed at a specified voltage while holding the pixel voltage Vij, so that multi-gradation display can be easily controlled.
[0074]
In the above embodiments, the case where the writing operation is completed in n fields has been described, but the writing operation may be completed in one field (= 1 frame).
In the above embodiments, the electrophoretic display device is a monochrome display, but may be applied to a color display. In this case, the display panel 11 has three types of dispersion systems, a dispersion system that performs red display, a dispersion system that performs green display, and a dispersion system that performs blue display.
[0075]
In each of the above embodiments, the reset operation was performed when one image was displayed. However, the reset operation was not performed and the position of the electrophoretic particles 21 of each dispersion system 23 previously displayed as an image is displayed for the next image display. Control may be performed to move the electrophoretic particles 21 to the position.
[0076]
Other examples of the electronic device equipped with the electrophoretic display device described in the second embodiment include an electronic book, an outdoor sign, a car navigation device, an electronic notebook, a calculator, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, and the like. Is mentioned. That is, even when the electrophoretic display device is applied to these devices, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part of a configuration of an electrophoretic display panel according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the electrophoretic display panel.
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a schematic electric configuration of the electrophoretic display device.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a unit circuit.
FIG. 5 is a timing chart showing output data of a control circuit.
FIG. 6 is a timing chart at the time of a write operation / hold operation.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing changes in pixel voltage and reflection brightness.
FIG. 8 is an external perspective view showing a configuration of a mobile personal computer for describing a second embodiment.
FIG. 9 is an external perspective view showing a configuration of a mobile phone for explaining a second embodiment.
FIG. 10 is a sectional view of a main part for describing a dispersion system.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit corresponding to one pixel.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a transition of a pixel voltage in the related art.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 15 denotes a pixel electrode as a first electrode, 16 denotes a thin film transistor (TFT) as a switching element, 17 denotes a storage capacitor as a signal holding means, 18 an amplifier as an applied voltage control means, 21 denotes electrophoretic particles, and 23 denotes dispersion. System, 25: Common electrode as second electrode, 31a: Unit circuit, Yi, Y1 to Ym: Scan line, Xj, X1 to Xn: Data line, Dj, D1 to Dn: Data signal.

Claims (6)

第1電極と該第1電極に対向した第2電極との間に挟持され電気泳動粒子を含有する分散系を有した電気光学装置であって、
前記電気泳動粒子の移動位置を制御する所定のデータ信号を供給するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を介して供給される前記データ信号を保持する信号保持手段と、
前記信号保持手段が保持している前記データ信号に応じた電圧を前記第1電極に印加する印加電圧制御手段と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
An electro-optical device having a dispersion system containing electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode opposed to the first electrode,
A switching element for supplying a predetermined data signal for controlling the movement position of the electrophoretic particles,
Signal holding means for holding the data signal supplied via the switching element,
An electro-optical device comprising: an applied voltage control unit configured to apply a voltage corresponding to the data signal held by the signal holding unit to the first electrode.
複数の走査線と、
複数のデータ線と、
前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差部にそれぞれ対応して設けられた単位回路とを有し、
第1電極と該第1電極に対向した第2電極との間に挟持され電気泳動粒子を含有する分散系を前記単位回路に備えた電気光学装置であって、
前記単位回路は、
対応する走査線が選択されたとき導通し、該導通状態のときに対応するデータ線から与えられる所定のデータ信号を供給するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を介して供給される前記データ信号を保持する信号保持手段と、
前記信号保持手段が保持している前記データ信号に応じた電圧を前記第1電極に印加する印加電圧制御手段と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
Multiple scan lines;
Multiple data lines,
A unit circuit provided corresponding to each of the intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of data lines,
An electro-optical device comprising a dispersion system containing electrophoretic particles sandwiched between a first electrode and a second electrode opposed to the first electrode, wherein the dispersion system is provided in the unit circuit,
The unit circuit includes:
A switching element that conducts when a corresponding scanning line is selected and supplies a predetermined data signal given from the corresponding data line when in the conducting state;
Signal holding means for holding the data signal supplied via the switching element,
An electro-optical device comprising: an applied voltage control unit configured to apply a voltage corresponding to the data signal held by the signal holding unit to the first electrode.
前記第1電極に印加する電圧を前記電気泳動粒子の移動位置を確定させるために必要な1フレーム期間に渡って保持可能としたことを特徴とする請求項1又は2記載の電気光学装置。3. The electro-optical device according to claim 1, wherein a voltage applied to the first electrode can be held for one frame period necessary for determining a moving position of the electrophoretic particles. 前記スイッチング素子を介して前記信号保持手段に保持されるデータ信号は、前記第2電極に印加する電圧を基準として正極性を持つ電圧、前記第2電極に印加する電圧と同じ電圧値を持つ電圧、又は前記第2電極に印加する電圧を基準として負極性を持つ電圧であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の電気光学装置。The data signal held by the signal holding means via the switching element is a voltage having a positive polarity with respect to a voltage applied to the second electrode, and a voltage having the same voltage value as the voltage applied to the second electrode. 4. The electro-optical device according to claim 1, wherein the voltage has a negative polarity based on a voltage applied to the second electrode. 5. 前記信号保持手段は保持容量で構成され、前記印加電圧制御手段は前記保持容量が保持する電圧に基づいて駆動されるアンプで構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載の電気光学装置。5. The signal holding device according to claim 1, wherein the signal holding device includes a holding capacitor, and the applied voltage control device includes an amplifier that is driven based on a voltage held by the holding capacitor. An electro-optical device according to any one of the preceding claims. 請求項1乃至5の何れか一項記載の電気光学装置を実装した電子機器。An electronic apparatus on which the electro-optical device according to claim 1 is mounted.
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