JP2009198689A - Electrophoretic display apparatus and its driving method, and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electrophoretic display device, a driving method thereof, and an electronic apparatus.
アクティブマトリクス型の電気泳動表示装置として、画素内にスイッチング用トランジスタとメモリ回路(SRAM;Static Random Access Memory)とを備えたものが知られている(特許文献1参照)。特許文献1記載の表示装置は、スイッチング用トランジスタや画素電極が形成された基板上に、帯電粒子を内蔵したマイクロカプセルが接着された構成を備え、マイクロカプセルを挟持する画素電極と共通電極との間に発生させた電界により帯電粒子を制御することで画像を表示する構成であった。
特許文献1記載の電気泳動表示装置では、画像の白黒を表示するために、画素内に設けられたSRAM(ラッチ回路)に、白黒二値のいずれかを電位(ハイレベル/ローレベル)として記憶する。ここで図22(a)は、ラッチ回路を備えた電気泳動表示装置の画素構成を示す図である。図22(a)に示す画素400は、走査線66及びデータ線68と接続された選択トランジスタ441と、選択トランジスタ41と画素電極35との間に接続されたラッチ回路70とを備えている。選択トランジスタ441は、ダブルゲート構造のN−MOS(Negative Metal Oxide Semiconductor)トランジスタである。なお、画素400を構成する各部の詳細については、後段の実施形態において図2を参照して説明している。
In the electrophoretic display device described in Patent Document 1, in order to display black and white of an image, one of black and white binary values is stored as a potential (high level / low level) in an SRAM (latch circuit) provided in the pixel. To do. Here, FIG. 22A is a diagram illustrating a pixel configuration of an electrophoretic display device including a latch circuit. A
画素400において、ラッチ回路70にデータを記憶させる場合、データ線68から選択トランジスタ441を介してラッチ回路70へ充分な電流を流す必要がある。
例えばハイレベル(H)の画像信号を書き込むには、選択トランジスタ441と帰還インバータ70fのN−MOSトランジスタ74とを通じて低電位電源線49に充分な電流を流し、N−MOSトランジスタ74のドレイン電位がラッチ回路70の論理閾値を超えるようにしなければならない。この電流が不足すると、N−MOSトランジスタ74のドレイン電位が転送インバータ70tの閾値を超えないため、ラッチ回路70にデータを書き込むことができない。
ローレベル(L)の画像信号を書き込む場合も同様で、ラッチ回路70のP−MOS(Positive Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ73と選択トランジスタ441とを通じてデータ線68に充分な電流を流し、ラッチ回路70の論理が切り替わるようにしなければならない。
In the
For example, in order to write a high-level (H) image signal, a sufficient current is supplied to the low-
Similarly, when a low level (L) image signal is written, a sufficient current is supplied to the
しかしながら、画素400では選択トランジスタ441にダブルゲートトランジスタを用いているため、オン抵抗が大きく、オン電流を確保しにくかった。特に、低温ポリシリコン膜を用いて選択トランジスタやラッチ回路のトランジスタを形成する場合には、トランジスタのオン抵抗が不均一になりやすい。そのため、製造バラツキにより選択トランジスタ441のオン電流が不足し、ラッチ回路70へのデータの書き込みに失敗してしまう画素400が発生しやすかった。
However, since the
選択トランジスタ441において、充分なオン電流を確保するには、図22(b)に示すように、シングルゲートの選択トランジスタ441sを採用するのが簡便な対策である。しかしこの場合には、シングルゲートトランジスタの耐電圧不足が問題となる場合があった。
より詳細には、ラッチ回路70に画像信号を書き込んだ後、オフ状態の選択トランジスタ441sにはラッチ回路70とデータ線68との間の電圧が印加されるため、選択トランジスタ441sは、リーク電流によりラッチ回路70の電位(データ入力端子N1の電位)が変化してしまうのを防止するために、充分な耐電圧を有している必要がある。この点、図22(a)に示すダブルゲートの選択トランジスタ441では充分な耐電圧マージンを確保することができるが、シングルゲートの選択トランジスタ441sでは耐電圧が不足するおそれがあった。
In order to secure a sufficient on-current in the
More specifically, after the image signal is written in the
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、メモリ回路に対するデータの書き込みを確実に行うことができる動作信頼性に優れた電気泳動表示装置とその駆動方法を提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides an electrophoretic display device excellent in operation reliability capable of reliably writing data to a memory circuit and a driving method thereof. One of the purposes.
本発明の電気泳動表示装置は、上記課題を解決するために、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有しており、前記画素ごとに、画素電極と、画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたメモリ回路とが設けられ、前記画素スイッチング素子がシングルゲートトランジスタである電気泳動表示装置であって、少なくとも前記電気泳動素子を駆動して前記表示部に画像を表示する期間に、前記シングルゲートトランジスタのソース端子に接続されたデータ線が、前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間の電位VDに保持されることを特徴とする。
この構成では、メモリ回路のデータ入力端子が比較的高い電位になる画像表示期間において、データ線の電位をハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間の電位VDに保持する。これにより、同期間において選択トランジスタのソース−ドレイン間にかかる電圧が(VH−VD)又は(VD−VL)となる。したがって、画像表示期間にデータ線をローレベルに保持する場合よりも電位VDの分だけ選択トランジスタに印加される電圧が低くなる。
よって、本発明によれば、選択トランジスタの耐電圧をハイレベル電圧VHよりも低くすることができ、選択トランジスタの耐電圧のマージンが大きくなるので、選択トランジスタにシングルゲート構造を採用することにより生じる耐電圧の問題を回避することができる。
このように本発明によれば、選択トランジスタをシングルゲート構造とすることで十分な電流駆動能力を確保することができ、またシングルゲートトランジスタにおける耐電圧の問題も回避できるので、優れた動作信頼性を備えた電気泳動表示装置を実現することができる。
In order to solve the above problems, an electrophoretic display device of the present invention has an electrophoretic element including electrophoretic particles between a pair of substrates, and has a display unit including a plurality of pixels. In addition, a pixel electrode, a pixel switching element, and a memory circuit connected between the pixel electrode and the pixel switching element are provided, and the pixel switching element is a single gate transistor. The data line connected to the source terminal of the single gate transistor is connected to the high level potential VH and the low level held in the memory circuit at least during a period in which the electrophoretic element is driven to display an image on the display unit. It is characterized by being held at a potential VD that is intermediate to the potential VL.
In this configuration, the potential of the data line is held at an intermediate potential VD between the high level potential VH and the low level potential VL in an image display period in which the data input terminal of the memory circuit is at a relatively high potential. Thereby, the voltage applied between the source and the drain of the selection transistor during the same period becomes (VH−VD) or (VD−VL). Therefore, the voltage applied to the selection transistor is lower by the potential VD than when the data line is held at the low level during the image display period.
Therefore, according to the present invention, the withstand voltage of the selection transistor can be made lower than the high level voltage VH, and the margin of the withstand voltage of the selection transistor is increased. Therefore, the selection transistor has a single gate structure. The problem of withstand voltage can be avoided.
As described above, according to the present invention, since the selection transistor has a single gate structure, sufficient current driving capability can be secured, and the problem of withstand voltage in the single gate transistor can be avoided, so that excellent operation reliability is achieved. Can be realized.
前記データ線に画像信号を入力するデータ線駆動回路とは排他的に前記データ線に接続され、前記データ線に前記電位VDを供給する保護電位配線を有する構成とすることができる。
この構成によれば、データ線駆動回路とは独立に設けられた保護電位配線により電位VDを供給するので、データ線駆動回路の作動状態によらずデータ線に電位VDを供給することができ、比較的長い画像表示期間においてもデータ線の電位を確実に保持することができる。
A data line driver circuit that inputs an image signal to the data line is connected exclusively to the data line, and may include a protective potential wiring that supplies the potential VD to the data line.
According to this configuration, since the potential VD is supplied by the protective potential wiring provided independently of the data line driving circuit, the potential VD can be supplied to the data line regardless of the operating state of the data line driving circuit. Even in a relatively long image display period, the potential of the data line can be reliably held.
前記電位VDが、前記画像を表示する期間において前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間電位(VH+VL)/2の2/3以上3/2以下であることが好ましい。
このような構成とすることで、選択トランジスタに印加される電圧を、ハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの差(VH−VL)の2/3以下とすることができるので、選択トランジスタに要求される耐電圧を3割以上低くすることができる。したがって本構成によれば、より優れた動作信頼性を得ることができる。
The potential VD is not less than 2/3 and not more than 3/2 of an intermediate potential (VH + VL) / 2 between the high-level potential VH and the low-level potential VL held in the memory circuit during the image display period. preferable.
With such a configuration, the voltage applied to the selection transistor can be 2/3 or less of the difference (VH−VL) between the high level potential VH and the low level potential VL. The required withstand voltage can be lowered by 30% or more. Therefore, according to this configuration, better operational reliability can be obtained.
前記電位VDが、(VH+VL)/2であることが好ましい。
このような構成とすることで、メモリ回路に保持された電位(ハイレベル電位VH、ローレベル電位VL)によらず、選択トランジスタのソース−ドレイン間に印加される電圧が最小となるので、選択トランジスタの耐電圧のマージンを最も大きく取ることができる。したがって本構成によれば、さらに優れた動作信頼性を得ることができる。
The potential VD is preferably (VH + VL) / 2.
With this configuration, the voltage applied between the source and drain of the selection transistor is minimized regardless of the potential (high level potential VH, low level potential VL) held in the memory circuit. The margin of the withstand voltage of the transistor can be maximized. Therefore, according to this configuration, further excellent operational reliability can be obtained.
前記電位VDが、前記データ線を介して前記メモリ回路に入力される画像信号のハイレベル電位VMである構成としてもよい。
この構成によれば、画像表示期間において、データ線を画像信号のハイレベル電位に保持するので、通常設けられるデータ線駆動回路を用いてデータ線への電位VDの印加が可能な構成となる。
The potential VD may be a high level potential VM of an image signal input to the memory circuit through the data line.
According to this configuration, since the data line is held at the high level potential of the image signal during the image display period, it is possible to apply the potential VD to the data line using a normally provided data line driving circuit.
前記電位VDが、前記データ線に画像信号を入力するデータ線駆動回路の耐電圧の範囲内で、前記画像を表示する期間において前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間電位(VH+VL)/2に近い電位であることが好ましい。
この構成によれば、データ線駆動回路によって電位VDをデータ線に入力する場合に、選択トランジスタのソース−ドレイン間に印加される電圧を最小にすることができる。したがって、構成上の変更を最小限に抑えつつ、選択トランジスタの耐圧マージンを最大限確保できる構成となる。
The potential VD is within a withstand voltage range of a data line driving circuit for inputting an image signal to the data line, and a high level potential VH and a low level potential VL held in the memory circuit in a period for displaying the image It is preferable that the potential is close to the intermediate potential (VH + VL) / 2.
According to this configuration, when the potential VD is input to the data line by the data line driving circuit, the voltage applied between the source and drain of the selection transistor can be minimized. Therefore, it is possible to secure the maximum withstand voltage margin of the selection transistor while minimizing structural changes.
前記データ線に接続されたバッファ回路を有することが好ましい。
データ線駆動回路を駆動してデータ線に電位VDを入力する場合には、データ線に接続されたバッファ回路により電位VDを供給する信号を電流増幅することが好ましい。これにより、画像表示期間中に電位VDが低下するのを防止でき、選択トランジスタのリークを効果的に防止することができる。
It is preferable to have a buffer circuit connected to the data line.
When the potential VD is input to the data line by driving the data line driving circuit, it is preferable that the signal for supplying the potential VD is current-amplified by a buffer circuit connected to the data line. As a result, the potential VD can be prevented from decreasing during the image display period, and the leakage of the selection transistor can be effectively prevented.
次に、本発明の電気泳動表示装置の駆動方法は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を挟持し、複数の画素からなる表示部を有しており、前記画素ごとに、画素電極と、画素スイッチング素子と、前記画素電極と前記画素スイッチング素子との間に接続されたメモリ回路とが設けられ、前記画素スイッチング素子がシングルゲートトランジスタである電気泳動表示装置の駆動方法であって、前記表示部に画像を表示させるステップが、前記メモリ回路に画像信号を入力する画像信号入力期間と、前記メモリ回路の出力に基づいて前記画素電極に電圧を印加し、前記電気泳動素子を駆動して画像を表示させる画像表示期間と、を含んでおり、少なくとも前記画像表示期間において、前記シングルゲートトランジスタのソース端子に接続されたデータ線を、前記画像表示期間において前記メモリ回路に保持されるローレベル電位VLよりも高い電位VDに保持することを特徴とする。
この駆動方法によれば、画像表示期間においてデータ線を電位VDに保持するので、同期間において選択トランジスタのソース−ドレイン間に印加される電圧を電位VDの分だけ低くすることができる。したがって、選択トランジスタにシングルゲート構造を採用することにより生じる耐電圧の問題を回避できる。
よって本駆動方法は、選択トランジスタをシングルゲート構造とすることで十分な電流駆動能力を確保することができ、またシングルゲートトランジスタにおける耐電圧の問題も回避できるので、優れた動作信頼性を得ることができる駆動方法である。
Next, the driving method of the electrophoretic display device of the present invention includes an electrophoretic element including electrophoretic particles between a pair of substrates, a display unit including a plurality of pixels, and for each pixel, A method for driving an electrophoretic display device, comprising: a pixel electrode; a pixel switching element; and a memory circuit connected between the pixel electrode and the pixel switching element. The pixel switching element is a single gate transistor. Then, the step of displaying an image on the display unit is configured to apply an voltage to the pixel electrode based on an image signal input period in which an image signal is input to the memory circuit, and an output of the memory circuit. An image display period for driving to display an image, and at least in the image display period, the source terminal of the single gate transistor The connection data line, characterized in that retaining the higher potential VD than the low level electric potential VL is held in the memory circuit in the image display period.
According to this driving method, since the data line is held at the potential VD during the image display period, the voltage applied between the source and drain of the selection transistor during the synchronization can be lowered by the amount of the potential VD. Therefore, it is possible to avoid the problem of withstand voltage caused by adopting a single gate structure for the selection transistor.
Therefore, in this driving method, a sufficient current driving capability can be ensured by making the selection transistor a single gate structure, and the problem of withstand voltage in the single gate transistor can be avoided, so that excellent operation reliability can be obtained. This is a driving method that can
前記電位VDが、前記画像表示期間において前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間電位(VH+VL)/2の2/3以上3/2以下であることが好ましい。
この駆動方法によれば、選択トランジスタに印加される電圧を、ハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの差(VH−VL)の2/3以下とすることができるので、選択トランジスタに要求される耐電圧を3割以上低くすることができる。したがって本駆動方法によれば、より優れた動作信頼性を得ることができる。
The potential VD is preferably not less than 2/3 and not more than 3/2 of an intermediate potential (VH + VL) / 2 between the high level potential VH and the low level potential VL held in the memory circuit in the image display period.
According to this driving method, the voltage applied to the selection transistor can be 2/3 or less of the difference (VH−VL) between the high level potential VH and the low level potential VL. The withstand voltage can be reduced by 30% or more. Therefore, according to this driving method, more excellent operation reliability can be obtained.
前記電位VDが、(VH+VL)/2であることが好ましい。
この駆動方法によれば、メモリ回路に保持された電位(ハイレベル電位VH、ローレベル電位VL)によらず、選択トランジスタのソース−ドレイン間に印加される電圧が最小となるので、選択トランジスタの耐電圧のマージンを大きく取ることができる。したがって本駆動方法によれば、さらに優れた動作信頼性を得ることができる。
The potential VD is preferably (VH + VL) / 2.
According to this driving method, the voltage applied between the source and drain of the selection transistor is minimized regardless of the potential (high level potential VH, low level potential VL) held in the memory circuit. A large margin of withstand voltage can be obtained. Therefore, according to this driving method, further excellent operational reliability can be obtained.
前記データ線を介して前記メモリ回路に入力される画像信号のハイレベル電位VMである駆動方法としてもよい。
この駆動方法によれば、画像表示期間において、データ線を画像信号のハイレベル電位に保持するので、通常設けられるデータ線駆動回路を用いてデータ線への電位VDの印加が可能な駆動方法とすることができる。
A driving method in which the high-level potential VM of the image signal input to the memory circuit via the data line may be employed.
According to this driving method, since the data line is held at the high level potential of the image signal during the image display period, the driving method is capable of applying the potential VD to the data line using a normally provided data line driving circuit. can do.
前記電位VDが、前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路の耐電圧の範囲内で、前記画像表示期間において前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間電位(VH+VL)/2に近い電位であることが好ましい。
この駆動方法によれば、データ線駆動回路によって電位VDをデータ線に入力する場合に、選択トランジスタのソース−ドレイン間に印加される電圧を最小にすることができる。したがって、構成上の変更を最小限に抑えつつ、選択トランジスタの耐圧マージンを最大限確保できる駆動方法構成である。
The potential VD is within the range of the withstand voltage of the data line driving circuit that supplies an image signal to the data line, and is intermediate between the high level potential VH and the low level potential VL held in the memory circuit in the image display period. It is preferably a potential close to the potential (VH + VL) / 2.
According to this driving method, when the potential VD is input to the data line by the data line driving circuit, the voltage applied between the source and drain of the selection transistor can be minimized. Therefore, the driving method configuration is capable of ensuring the maximum withstand voltage margin of the selection transistor while minimizing structural changes.
次に、本発明の電子機器は、先に記載の電気泳動表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、動作信頼性に優れた表示手段を具備した電子機器を提供することができる。 Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the electrophoretic display device described above. According to this configuration, it is possible to provide an electronic device including a display unit having excellent operation reliability.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係るアクティブマトリクス方式の電気泳動表示装置について説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
Hereinafter, an active matrix electrophoretic display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that this embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each configuration easy to understand, the actual structure is different from the scale and number of each structure.
(第1の実施形態)
図1は、実施形態に係る電気泳動表示装置100の概略構成図である。
電気泳動表示装置100は、複数の画素40がマトリクス状に配列された表示部5を備えている。表示部5の周辺には、走査線駆動回路61、第1のデータ線駆動回路62、第2のデータ線駆動回路162、コントローラ(制御部)63、及び共通電源変調回路64が配置されている。走査線駆動回路61、第1のデータ線駆動回路62、第2のデータ線駆動回路162、及び共通電源変調回路64は、それぞれコントローラ63と接続されている。コントローラ63は、上位装置から供給される画像データや同期信号に基づき、これらの回路を総合的に制御する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
The
表示部5には走査線駆動回路61から延びる複数の走査線66と、第1のデータ線駆動回路62から延びる複数のデータ線68とが形成されており、これらの交差位置に対応して画素40が設けられている。
A plurality of
走査線駆動回路61は、m本の走査線66(Y1、Y2、…、Ym)を介して各々の画素40に接続されており、コントローラ63の制御のもと、1行目からm行目までの走査線66を順次選択し、画素40に設けられた選択トランジスタ41(図2参照)のオンタイミングを規定する選択信号を、選択した走査線66を介して供給する。
The scanning
第1のデータ線駆動回路62は、n本のデータ線68(X1、X2、…、Xn)を介して各々の画素40に接続されており、コントローラ63の制御のもと、画素40の各々に対応する1ビットの画素データを規定する画像信号を画素40に供給する。第1のデータ線駆動回路62は、ドライバ回路263と、各々のデータ線68に対応して設けられた複数の第1のスイッチング素子67とを備えており、各々のデータ線68に対して直接画像信号を入力する形態の駆動回路である。
The first data
ドライバ回路263は、コントローラ63から入力される制御信号に基づいて第1のスイッチング素子67をスイッチングする。これにより、第1のスイッチング素子67を介してデータ線68とデータ信号配線167とが電気的に接続され、データ線68に対してデータ信号配線167から画像信号が供給される。
なお、本実施形態では、画素データ「0」を規定する場合にはローレベル(L)の画像信号を画素40に供給し、画素データ「1」を規定する場合はハイレベル(H)の画像信号を画素40に供給するものとする。
The
In the present embodiment, a low level (L) image signal is supplied to the
第2のデータ線駆動回路162は、表示部5に対して第1のデータ線駆動回路62とは反対側に設けられており、各々のデータ線68に対応して設けられた第2のスイッチング素子65を備えている。第2のスイッチング素子65は、第1のスイッチング素子67とは反対側のデータ線68の端部に接続されており、データ線68と保護電位配線58との電気的接続及び切断を切り替える素子である。保護電位配線58は、共通電源変調回路64に接続されている。
The second data
第2のデータ線駆動回路162は、コントローラ63の制御のもと、第2のスイッチング素子65を介してデータ線68と保護電位配線58とを接続し、データ線68に対して保護電位配線58の電位を入力する。
なお、第2のデータ線駆動回路162は、第1のデータ線駆動回路62と同様のドライバ回路(263)を備えた構成としてもよく、コントローラ63から入力される制御信号により複数の第2のスイッチング素子65を一括してスイッチングする構成としてもよい。
The second data
Note that the second data
表示部5にはまた、共通電源変調回路64から延びる低電位電源線49、高電位電源線50、及び共通電極配線55が設けられており、それぞれの配線は画素40と接続されている。共通電源変調回路64は、コントローラ63の制御のもと、上記の配線の各々に供給すべき各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断(ハイインピーダンス化)を行う。
The
図2は、画素40の回路構成図である。
画素40には、選択トランジスタ(Thin Film Transistor)41(画素スイッチング素子)と、ラッチ回路(メモリ回路)70と、電気泳動素子32と、画素電極35と、共通電極37とが設けられている。これらの素子を取り囲むように、走査線66、データ線68、低電位電源線49、及び高電位電源線50が配置されている。画素40は、ラッチ回路70により画像信号を電位として保持するSRAM(Static Random Access Memory)方式の構成である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the
The
選択トランジスタ41は、シングルゲートのN−MOS(Negative Metal Oxide Semiconductor)トランジスタからなる画素スイッチング素子である。選択トランジスタ41のゲート端子は走査線66に接続され、ソース端子はデータ線68に接続され、ドレイン端子はラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続されている。ラッチ回路70のデータ出力端子N2は画素電極35と接続されている。画素電極35と共通電極37との間に電気泳動素子32が挟持されている。
The
ラッチ回路70は、転送インバータ70tと帰還インバータ70fとを備えている。転送インバータ70t及び帰還インバータ70fはいずれもC−MOSインバータである。転送インバータ70tと帰還インバータ70fとは、互いの入力端子に他方の出力端子が接続されたループ構造を成しており、それぞれのインバータには、高電位電源端子PHを介して接続された高電位電源線50と、低電位電源端子PLを介して接続された低電位電源線49とから電源電圧が供給される。
The
転送インバータ70tは、それぞれのドレイン端子がデータ出力端子N2に接続されたP−MOS(Positive Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ71とN−MOSトランジスタ72とを有している。P−MOSトランジスタ71のソース端子は高電位電源端子PHに接続され、N−MOSトランジスタ72のソース端子は低電位電源端子PLに接続されている。P−MOSトランジスタ71及びN−MOSトランジスタ72のゲート端子(転送インバータ70tの入力端子)は、データ入力端子N1(帰還インバータ70fの出力端子)と接続されている。
The
帰還インバータ70fは、それぞれのドレイン端子がデータ入力端子N1に接続されたP−MOSトランジスタ73とN−MOSトランジスタ74とを有している。P−MOSトランジスタ73及びN−MOSトランジスタ74のゲート端子(帰還インバータ70fの入力端子)は、データ出力端子N2(転送インバータ70tの出力端子)と接続されている。
The
上記構成のラッチ回路70において、ハイレベル(H)の画像信号(画素データ「1」)が記憶されると、ラッチ回路70のデータ出力端子N2から、ローレベル(L)の信号が出力される。一方、ラッチ回路70にローレベル(L)の画像信号(画素データ「0」)が記憶されると、データ出力端子N2からハイレベル(H)の信号が出力される。
When the high-level (H) image signal (pixel data “1”) is stored in the
画素電極35は、Al(アルミニウム)などにより形成された電気泳動素子32に電圧を印加する電極である。共通電極37は、画素電極35とともに電気泳動素子32に電圧を印加する電極であり、MgAg(マグネシウム銀)、ITO(インジウム・スズ酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)などから形成された透明電極である。共通電極37には、共通電極配線55を介して共通電極電位Vcomが供給される。電気泳動素子32は、画素電極35と共通電極37との電位差によって生じる電界により画像を表示させる。
The
図3は、表示部5における電気泳動表示装置100の部分断面図である。電気泳動表示装置100は、素子基板30と対向基板31との間に、複数のマイクロカプセル20を配列してなる電気泳動素子32を挟持した構成を備えている。表示部5において、素子基板30の電気泳動素子32側には複数の画素電極35が配列形成されており、電気泳動素子32は接着剤層33を介して画素電極35と接着されている。対向基板31の電気泳動素子32側には複数の画素電極35と対向する平面形状の共通電極37が形成されており、共通電極37上に電気泳動素子32が設けられている。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
素子基板30は、ガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示面とは反対側に配置されるため透明なものでなくてもよい。図示は省略しているが、画素電極35と素子基板30との間には、図1や図2に示した走査線66、データ線68、選択トランジスタ41、ラッチ回路70などが形成されている。一方、対向基板31はガラスやプラスチック等からなる基板であり、画像表示側に配置されるため透明基板とされる。
The
なお、電気泳動素子32は、あらかじめ対向基板31側に形成され、接着剤層33までを含めた電気泳動シートとして取り扱われるのが一般的である。製造工程において、電気泳動シートは接着剤層33の表面に保護用の離型シートが貼り付けられた状態で取り扱われる。そして、別途製造された素子基板30(画素電極35や各種回路などが形成されている)に対して、離型シートを剥がした当該電気泳動シートを貼り付けることによって、表示部5を形成する。このため、接着剤層33は画素電極35側のみに存在することになる。
In general, the
図4は、マイクロカプセル20の模式断面図である。マイクロカプセル20は、例えば50μm程度の粒径を有しており、内部に分散媒21と、複数の白色粒子(電気泳動粒子)27と、複数の黒色粒子(電気泳動粒子)26とを封入した球状体である。マイクロカプセル20は、図3に示すように共通電極37と画素電極35とで挟持され、1つの画素40内に1つ又は複数のマイクロカプセル20が配置される。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
マイクロカプセル20の外殻部(壁膜)は、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルなどのアクリル樹脂、ユリア樹脂、アラビアガムなどの透光性を持つ高分子樹脂などを用いて形成される。
分散媒21は、白色粒子27と黒色粒子26とをマイクロカプセル20内に分散させる液体である。分散媒21としては、水、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)、脂肪族炭化水素(ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど)、脂環式炭化水素(シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類(キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど))、ハロゲン化炭化水素(塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタンなど)、カルボン酸塩などを例示することができ、その他の油類であってもよい。これらの物質は単独又は混合物として用いることができ、さらに界面活性剤などを配合してもよい。
The outer shell portion (wall film) of the
The
白色粒子27は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子26は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電されて用いられる。
これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。
また、黒色粒子26及び白色粒子27に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、表示部5に赤色、緑色、青色などを表示することができる。
The
These pigments include electrolytes, surfactants, metal soaps, resins, rubbers, oils, varnishes, compound charge control agents, titanium-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, silanes as necessary. A dispersant such as a system coupling agent, a lubricant, a stabilizer, and the like can be added.
Further, instead of the
図5は、電気泳動素子の動作説明図である。図5(a)は、画素40を白表示する場合、図5(b)は、画素40を黒表示する場合をそれぞれ示している。
電気泳動表示装置100では、選択トランジスタ41を介してラッチ回路70のデータ入力端子N1に画像信号を入力することでラッチ回路70に画像信号を電位として記憶させる。これにより、ラッチ回路70のデータ出力端子N2から画素電極35に画像信号に対応する電位が入力され、図5に示すように、画素電極35と共通電極37との電位差に基づいて画素40が黒又は白表示される。
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the electrophoretic element. FIG. 5A shows the case where the
In the
図5(a)に示す白表示の場合には、共通電極37が相対的に高電位、画素電極35が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子27が共通電極37に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子26が画素電極35に引き寄せられる。その結果、表示面側となる共通電極37側からこの画素を見ると、白色(W)が認識される。
図5(b)に示す黒表示の場合、共通電極37が相対的に低電位、画素電極35が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子26が共通電極37に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子27が画素電極35に引き寄せられる。その結果、共通電極37側からこの画素を見ると黒色(B)が認識される。
5A, the
In the case of black display shown in FIG. 5B, the
[駆動方法]
次に、図6は、上記構成を備えた電気泳動表示装置100の駆動方法を示すタイミングチャートである。図6に示すように、本実施形態の駆動方法は、画素40のラッチ回路70に画像信号を入力する画像信号入力期間ST11と、画素電極35と共通電極37との電位差によって電気泳動素子32を駆動することで表示部5に画像を表示する画像表示期間ST12と、表示部5に表示された画像を保持する画像保持期間ST13とを含む。
[Driving method]
Next, FIG. 6 is a timing chart showing a driving method of the
図7は、画像信号入力期間ST11における2つの画素40A、40Bの電位状態を示す図である。また図8は、画像表示期間ST12における画素40A、40Bの電位状態を示す図である。
なお、図7及び図8において、各符号の「A」「B」「a」「b」の添字は、説明の対象とした2つの画素40(40A、40B)と、それらに属する構成要素を明確に区別するために付したものであって他意はない。
FIG. 7 is a diagram illustrating a potential state of the two
In FIGS. 7 and 8, the subscripts “A”, “B”, “a”, and “b” of the reference numerals indicate the two pixels 40 (40A, 40B) that are the objects of the description and the components that belong to them. It is given for clear distinction and has no other intention.
図6には、走査線66の電位G、高電位電源線50の電位Vdd、低電位電源線49の電位Vss、画素40Aに接続されたデータ線68aの電位Da、画素40Bに接続されたデータ線68bの電位Db、ラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位、ラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位、共通電極37の電位Vcom、画素電極35aの電位Va、画素電極35bの電位Vb、が示されている。
6 shows the potential G of the
また図7に示す状態において、画素40Aは白表示されており、画素40Bは黒表示されている。図6は、画素40A、40Bをそれぞれ黒表示、白表示に更新する場合のタイミングチャートであり、図8には、画像表示期間ST12において黒表示に更新された画素40Aと、白表示に更新された画素40Bとが示されている。
In the state shown in FIG. 7, the
まず、画像信号入力期間ST11以前の表示部5では、図6に示すように、前フレームにおける画像表示が行われた後、電力を消費せずに画像を保持するために、各配線が電気的に切断されたハイインピーダンス状態(Hi−Z)となっている。電気泳動表示装置100が電源オフ状態である場合にもほぼ同様の状態である。
First, in the
かかる状態の表示部5に対して画像を表示させるには、まず、画像信号入力期間ST11において、各駆動回路の各配線を電気的に接続することで信号入力可能な状態とするとともに、ラッチ回路70に電源電圧を供給することで画像信号を記憶できる状態とする。
本実施形態の場合、走査線66の電位G、及びデータ線68a、68bの電位Da、Dbはいずれもローレベル(L;0V)とされ、高電位電源線50の電位Vddは画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)とされ、低電位電源線49の電位Vssはローレベル電位VL(0V)とされる。
In order to display an image on the
In the present embodiment, the potential G of the
なお、本実施形態では、データ線68におけるローレベル(L)の電位と、低電位電源線49のローレベル電位VLとがいずれも0(ゼロ)Vであるとして説明することとする。また、図6の各部に示した0V、5V、15V等の電位は、発明の説明のために一例として付したものであり、各配線の電位はこれらの具体的数値に限定されるものではない。
In the present embodiment, it is assumed that the low level (L) potential of the
その後、各画素40のラッチ回路70に画像信号が入力される。具体的には、走査線駆動回路61から走査線66に対して選択信号であるハイレベル(H)のパルスが入力され、画素40の選択トランジスタ41がオン状態とされる。また、第1のデータ線駆動回路62からデータ線68に対して、走査線駆動回路61による選択動作に同期した画像信号が供給され、オン状態の選択トランジスタ41を介してデータ線68と接続されたラッチ回路70に画像信号が入力される。
Thereafter, an image signal is input to the
上記の画像信号入力動作により、黒表示に更新される画素40Aでは、選択トランジスタ41aを介してデータ線68aからラッチ回路70aにローレベル(L)の画像信号が入力され、ラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位がローレベル(L)、データ出力端子N2aの電位がハイレベル(H)となる。
一方、画素40Bでは、選択トランジスタ41bを介してデータ線68bからラッチ回路70bにハイレベル(H)の画像信号が入力され、ラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位がハイレベル(H)、データ出力端子N2bの電位がローレベル(L)となる。
In the
On the other hand, in the
なお、画像信号入力期間ST11では、図7に示すように、第2のデータ線駆動回路162の第2のスイッチング素子65はオフ状態である。
また、画像信号入力期間ST11において、ラッチ回路70aと接続された画素電極35aの電位Vaは、画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)となり、ラッチ回路70bと接続された画素電極35bの電位Vbはローレベル電位VL(0V)となるが、共通電極37がハイインピーダンス状態であるため、電気泳動素子32の表示状態は変化しない。
In the image signal input period ST11, as shown in FIG. 7, the
Further, in the image signal input period ST11, the potential Va of the
画素40A、40Bにそれぞれ画像信号が入力されたならば、画像表示期間ST12に移行する。
画像表示期間ST12に移行すると、高電位電源線50の電位Vddが、画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)から画像表示用のハイレベル電位VH(例えば15V)に引き上げられ、低電位電源線49の電位Vssはローレベル電位VL(0V)とされる。また、共通電極37には、ハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを所定周期で繰り返す矩形状のパルスが入力される。
If an image signal is input to each of the
In the image display period ST12, the potential Vdd of the high potential
これにより、画素40Aでは、ラッチ回路70aのデータ出力端子N2aの電位がハイレベル電位VHに上昇し、画素電極35aの電位Vaがハイレベル電位VHとなる。そして、矩形状のパルスが入力された共通電極37がローレベル電位VLである期間に、画素電極35aと共通電極37との電位差により電気泳動素子32が駆動される。すなわち、図5(b)に示したように、正に帯電した黒色粒子26が共通電極37側に引き寄せられ、負に帯電した白色粒子27が画素電極35a側に引き寄せられて、画素40Aが黒表示される。
Thereby, in the
一方、画素40Bでは、ラッチ回路70のデータ出力端子N2bはローレベル電位VLであるから、画素電極35bの電位Vbもローレベル電位VLとなる。そして、共通電極37がハイレベル電位VHである期間に、画素電極35bと共通電極37との間の電位差によって電気泳動素子32が駆動される。すなわち、図5(a)に示したように、負に帯電した白色粒子27が共通電極37側に引き寄せられ、正に帯電した黒色粒子26が画素電極35a側に引き寄せられて、画素40Bが白表示される。
On the other hand, in the
さらに本実施形態の場合、画像表示期間ST12において、図8に示すように、第1のデータ線駆動回路62の第1のスイッチング素子67(67a、67b)がオフ状態とされる一方、第2のデータ線駆動回路162の第2のスイッチング素子65がオン状態とされる。また、保護電位配線58には、共通電源変調回路64から所定の保護電位VDが供給される。
これにより、すべてのデータ線68が第2のスイッチング素子65を介して保護電位配線58と電気的に接続され、データ線68(68a、65b)に対して保護電位配線58の保護電位VDが入力される。具体的には、保護電位VDとして、画像表示用のハイレベル電位VHの1/2の電位(VH/2)がデータ線68に入力される。
なお、このように第1のスイッチング素子67と、第2のスイッチング素子65とは、排他的にオン/オフ制御されるため、データ線68に対して画像信号と保護電位VDとが同時に供給されてしまうことはない。
Further, in the case of the present embodiment, in the image display period ST12, as shown in FIG. 8, the first switching element 67 (67a, 67b) of the first data
Thereby, all the data lines 68 are electrically connected to the protection
Since the
以上の画像信号入力期間ST11及び画像表示期間ST12における一連の動作により、画像データに基づく画像を表示部5に表示させることができる。
画像表示動作が終了したならば、図6に示すように、画像保持期間ST13に移行する。画像保持期間ST13では、画素40に接続されている各配線がいずれもハイインピーダンス状態とされる。これにより、画素電極35a、35b及び共通電極37がハイインピーダンス状態となり、電気泳動素子32が電気的に孤立した状態となる。したがって、電力を消費することなく画像を保持することができる。
Through the series of operations in the image signal input period ST11 and the image display period ST12, an image based on the image data can be displayed on the
When the image display operation is completed, as shown in FIG. 6, the process proceeds to an image holding period ST13. In the image holding period ST13, each wiring connected to the
以上に詳細に説明した本実施形態の電気泳動表示装置によれば、画像信号入力期間ST11においてラッチ回路70に対して確実に画像信号を書き込むことができ、さらに本実施形態の駆動方法を採用することで、画像表示期間ST12におけるラッチ回路70の電位変動をも抑えることができる。したがって本実施形態によれば、動作信頼性に優れた電気泳動表示装置を実現できる。以下、かかる作用効果について詳細に説明する。
According to the electrophoretic display device of this embodiment described in detail above, an image signal can be reliably written to the
まず、本実施形態の電気泳動表示装置100では、画素40にシングルゲート構造のN−MOSトランジスタである選択トランジスタ41が設けられている。シングルゲート構造の選択トランジスタ41では、図22(a)に示したダブルゲート構造の選択トランジスタ441よりもオン抵抗が低くなるため、画像信号入力期間ST11におけるラッチ回路70への画像信号入力時に、ラッチ回路70のP−MOSトランジスタ73又はN−MOSトランジスタ74に十分な電流を流すことができる。したがって本実施形態に係る画素40では、ラッチ回路70のデータ入力端子N1の電位を確実に規定することができ、画像信号を電位として記憶させることができる。
First, in the
その一方で、選択トランジスタ41をシングルゲート構造とした場合には、選択トランジスタ41の耐電圧が問題となる。すなわち、ダブルゲート構造ではソース−ドレイン間の電圧が2つのチャネルに分割されて印加されるため耐電圧を確保しやすいが、シングルゲート構造では1つのチャネルに上記の電圧が印加されるため、耐電圧が不足しやすい。そこで本実施形態の電気泳動表示装置100では、図8に示したように、画像表示期間ST12においてデータ線68に保護電位VDを入力し、選択トランジスタ41のソース−ドレイン間に印加される電圧を低下させ、これによりシングルゲート構造の選択トランジスタ41を設けたことによる不具合の発生を回避できるようにした。
On the other hand, when the
詳しくは、画像表示期間ST12において、表示部5のすべてのデータ線68を第2のスイッチング素子65を介して保護電位配線58に接続し、データ線68の電位をハイレベル電位VHの1/2の電位に保持することとした。これにより、選択トランジスタ41に印加される電圧が、データ線68に電位入力をしない場合(0Vとした場合)の1/2になる。
図8に示した黒表示される画素40Aでは、データ入力端子N1aの電位がローレベル電位VL(0V)であるから、選択トランジスタ41aのソース−ドレイン間に印加される電圧はVH/2である。仮にハイレベル電位VHが15Vであるとすると、選択トランジスタ41aに印加される電圧は7.5Vとなる。
一方、白表示される画素40Bでは、データ入力端子N1bの電位がハイレベル電位VH(例えば15V)であるから、選択トランジスタ41bのソース−ドレイン間に印加される電圧はやはりVH/2(例えば7.5V)となる。
Specifically, in the image display period ST12, all the data lines 68 of the
In the
On the other hand, in the
このように本実施形態の駆動方法によれば、画像表示期間ST12において選択トランジスタ41に印加される電圧を低下させることができるので、例えば製造バラツキによって選択トランジスタ41の耐電圧がハイレベル電位VHよりも低くなったとしても、VH/2より高い耐電圧を有していれば、選択トランジスタ41におけるリークの発生を防止することができる。
したがって、本実施形態の電気泳動表示装置100によれば、優れた動作信頼性を得ることができる。また、選択トランジスタ41の製造バラツキに起因する不具合の発生を抑えることができるため、高歩留まりに製造することができる。
As described above, according to the driving method of the present embodiment, the voltage applied to the
Therefore, according to the
なお、本実施形態では画像表示期間ST12においてデータ線68に入力する保護電位VDをVH/2としたが、これは、本実施形態においてローレベル電位VLを0Vとしたためであり、ローレベル電位VLが0Vではない場合には保護電位VDの設定値もローレベル電位VLに合わせて変更される。具体的には、保護電位VDは、ハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間電位である(VH+VL)/2に設定される。
上記のように保護電位VDの設定値を中間電位(VH+VL)/2に設定すれば、選択トランジスタ41に印加される電圧の最大値が最も小さくなるため、選択トランジスタ41の耐電圧のマージンを大きく取ることができるので望ましい。
In the present embodiment, the protection potential VD input to the
If the set value of the protection potential VD is set to the intermediate potential (VH + VL) / 2 as described above, the maximum value of the voltage applied to the
ただし、保護電位VDを厳密に中間電位(VH+VL)/2に設定する必要はなく、製造プロセスにおける選択トランジスタ41の特性バラツキの態様や程度を考慮して保護電位VDの設定値を変更することもできる。
However, it is not necessary to strictly set the protective potential VD to the intermediate potential (VH + VL) / 2, and the set value of the protective potential VD may be changed in consideration of the mode and degree of characteristic variation of the
具体的に設定可能な保護電位VDの範囲としては、(VH+VL)/3以上、2(VH+VL)/3以下の範囲である。すなわち、中間電位(VH+VL)/2と中心として上下に(VH+VL)/6の幅で保護電位VDをずらすことができる。ローレベル電位VLが0Vであれば、保護電位VDは(VH/3)以上(2VH/3)以下の範囲となる。このような範囲とすれば、選択トランジスタ41の耐電圧の許容値が少なくとも3割程度低くすることができる。
The range of the protection potential VD that can be specifically set is a range of (VH + VL) / 3 or more and 2 (VH + VL) / 3 or less. That is, the protective potential VD can be shifted in the range of (VH + VL) / 6 vertically with the intermediate potential (VH + VL) / 2 as the center. When the low level potential VL is 0 V, the protection potential VD is in the range of (VH / 3) to (2VH / 3). With such a range, the allowable value of the withstand voltage of the
なお、本実施形態では、画像保持期間ST13において、ラッチ回路70に接続された高電位電源線50及び低電位電源線49をハイインピーダンス状態に移行させることとしたが、同期間においてこれらの電源配線の通電状態を維持し、ラッチ回路70に電位(記憶内容)を保持させることもできる。この場合には、ラッチ回路70の保持電位によって選択トランジスタ41のソース−ドレイン間に電圧が印加されるため、データ線68への保護電位VDの入力を画像保持期間ST13まで継続して行うことが好ましい。
In the present embodiment, in the image holding period ST13, the high
また、本実施形態に係る駆動方法では、画像表示期間ST12において、共通電極37にハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを周期的に繰り返す矩形状のパルスを複数周期分入力している。このような駆動方法を、本願においては「コモン振り駆動」と呼ぶ。コモン振り駆動の定義としては、画像表示期間ST12において、共通電極37にハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを繰り返すパルスが少なくとも1周期以上印加される駆動方法のことである。
In the driving method according to the present embodiment, a rectangular pulse that periodically repeats the high level potential VH and the low level potential VL is input to the
このコモン振り駆動方法によれば、黒色粒子と白色粒子をより確実に所望の電極に移動させることができるためコントラストを高めることができる。また画素電極と共通電極とに印加する電位をハイレベル電位VHとローレベル電位VLの二値により制御可能であるため、低電圧化が図れるとともに、回路構成をシンプルにすることができる。また、画素電極35のスイッチング素子としてTFTを用いた場合には、低電圧駆動によりTFTの信頼性を確保することができるというメリットがある。
なお、コモン振り駆動の周波数及び周期数は、電気泳動素子32の仕様及び特性に応じて適宜定めることが好ましい。
According to this common swing driving method, the black particles and the white particles can be moved to the desired electrode more reliably, so that the contrast can be increased. In addition, since the potential applied to the pixel electrode and the common electrode can be controlled by binary values of the high level potential VH and the low level potential VL, the voltage can be reduced and the circuit configuration can be simplified. Further, when a TFT is used as the switching element of the
In addition, it is preferable that the frequency and the number of cycles of the common swing drive are appropriately determined according to the specifications and characteristics of the
なお、画像表示期間ST12において、コモン振り駆動を行わない駆動方法とすることもできる。
この場合には、画像表示期間ST12を、黒色画像表示期間と白色画像表示期間とに分割し、黒色画像表示期間では共通電極37をローレベル電位VLに保持し、白色画像表示期間では共通電極37をハイレベル電位VHに保持する。これにより、黒色画像表示期間において画素40Aが黒表示され、白色画像表示期間において画素40Bが白表示されるので、上記実施形態と同様に表示部5に画像データに基づく画像を表示することができる。
Note that a driving method in which the common swing driving is not performed in the image display period ST12 may be employed.
In this case, the image display period ST12 is divided into a black image display period and a white image display period, the
[第1実施形態の変形例]
上記第1実施形態では、第1のデータ線駆動回路62が、複数の第1のスイッチング素子67によってデータ信号配線167とデータ線68との電気的接続及び切断を行う構成としたが、第1のデータ線駆動回路62としては、図9に示す第1のデータ線駆動回路62Aを採用してもよい。
[Modification of First Embodiment]
In the first embodiment, the first data
図9に示す第1のデータ線駆動回路62Aは、シフトレジスタ621と、第1ラッチ回路622と、第2ラッチ回路623と、レベルシフタ624と、バッファ625と、複数の第1のスイッチング素子67と、を備えている。
A first data
第1のデータ線駆動回路62Aの動作の概略を以下に簡単に説明する。
第1のデータ線駆動回路62Aでは、まず、クロックパルスCLKが入力された状態のシフトレジスタ621に対してスタートパルスSTが入力される。スタートパルスSTが入力されると、シフトレジスタ621から第1ラッチ回路622に対して、データ線68のX1からXnに向かう順でラッチ信号が送信される。
An outline of the operation of the first data
In the first data
第1ラッチ回路622は、データ線68ごとに画像信号を保持する記憶素子を備えており、ラッチ信号に同期してデータ信号配線(図示略)から画像信号Dを取り込む。すべての記憶素子への画像信号Dの取り込みを完了すると、第1ラッチ回路622に保持された画像信号Dが第2ラッチ回路623へ一斉に送信される。第2ラッチ回路623は、第1ラッチ回路622と同様にデータ線68ごとに設けられた記憶素子を備えており、これらの記憶素子に第1ラッチ回路622から送信された画像信号Dを保持する。
The
第2ラッチ回路623に保持された画像信号Dは、レベルシフタ624により電位を調整された後、バッファ625に入力される。そして、バッファ625で電流増幅された画像信号Dが、スイッチング信号Swに基づいて動作する第1のスイッチング素子67を介して、水平同期信号Hsyncに応じたタイミングでデータ線68に入力される。データ線68に入力された画像信号Dは、走査線駆動回路61から選択信号が入力された走査線66に属する画素40のラッチ回路70に入力される。
The image signal D held in the
以上に説明した第1のデータ線駆動回路62Aでは、図9に示すように、第1のスイッチング素子67が、バッファ625とデータ線68との間に介挿されている。このような構成とされているのは、第2のデータ線駆動回路162の動作時に、バッファ625が保持している画像信号によってデータ線68の電位が保護電位VDから変動するのを回避するために、バッファ625とデータ線68とを電気的に切断する必要があるからである。
上記の第1のデータ線駆動回路62Aを備える場合にも、先に記載の駆動方法により画像表示動作を行うことができ、同様の作用効果を得ることができる。
In the first data
Even when the first data
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図10は、第2の実施形態に係る電気泳動表示装置200の概略構成を示す図である。
なお、以下で参照する各図において、先の第1実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略することとする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of an
In the drawings referred to below, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
図10に示すように、電気泳動表示装置200は、表示部5と、表示部5の周囲に設けられた走査線駆動回路61と、データ線駆動回路262と、コントローラ63と、共通電源変調回路64と、を備えている。すなわち、本実施形態の電気泳動表示装置200は、第1実施形態における第1のデータ線駆動回路62及び第2のデータ線駆動回路162に代えて、データ線駆動回路262を備えた構成である。
As shown in FIG. 10, the
データ線駆動回路262は、ドライバ回路263と、ドライバ回路263に接続された複数のスイッチング素子67と、スイッチング素子67とデータ線68との間に接続されたバッファ回路69と、を備えている。データ線駆動回路262は、第1実施形態に係る第1のデータ線駆動回路62に、さらにバッファ回路69を付加した構成である。
The data line driving
ドライバ回路263は、コントローラ63の制御のもと、データ線68のX1からXnに向かう順でスイッチング素子67にスイッチング信号を出力する。このスイッチング信号の入力によりスイッチング素子67がオン状態となり、データ信号配線167とバッファ回路69とが接続される。これにより、データ信号配線167を介して供給される画像信号がバッファ回路69に入力され、バッファ回路69により電流増幅された画像信号がデータ線68に入力される。
したがって、本実施形態に係るデータ線駆動回路262においても、第1実施形態に係る第1のデータ線駆動回路62と同様の制御信号及び画像信号の入力により、画素40への画像信号の供給を行うことができる。
The
Therefore, also in the data
バッファ回路69は、データ信号配線167からスイッチング素子67を介して入力される画像信号の電流増幅機能を少なくとも備えた回路とされる。バッファ回路69としては、図11に示すように、種々の構成を採用することができる。
図11(a)に示すバッファ回路69a(69)は、スイッチング素子67とデータ線68との間に、直列接続された4個のインバータINVを有するバッファBUF1を備えた構成である。あるいは、2個のインバータINVを直列接続したバッファを備える構成としてもよい。
図11(b)に示すバッファ回路69b(69)は、入力側インバータINV1と出力側インバータINV2とをループ接続したラッチ回路LATを備えた構成である。バッファ回路69bでは、ラッチ回路LATにスイッチング素子67を介して入力された信号の電位を保持することができる。
図11(c)に示すバッファ回路69c(69)は、ラッチ回路LATと、直列接続された2個のインバータINVを有するバッファBUF2と、が直列に接続された構成である。
The
A
A
A
さらに、バッファ回路69a〜69cにレベルシフタを追加した構成であってもよい。この場合、バッファ回路69aでは、バッファBUF1とスイッチング素子67との間にレベルシフタを追加する。バッファ回路69bでは、ラッチ回路LATとデータ線68との間にレベルシフタを追加する。またバッファ回路69cでは、ラッチ回路LATとバッファBUF2との間にレベルシフタを追加する。
Furthermore, a configuration in which a level shifter is added to the
[駆動方法]
次に、図12は、上記構成を備えた電気泳動表示装置200の駆動方法を示すタイミングチャートである。図12に示すように、本実施形態の駆動方法は、画素40のラッチ回路70に画像信号を入力する画像信号入力期間ST11と、データ線68に保護電位を入力する保護電位入力期間ST11aと、画素電極35と共通電極37との電位差によって電気泳動素子32を駆動し、表示部5に画像を表示する画像表示期間ST12と、表示部5に表示された画像を保持する画像保持期間ST13とを含む。
[Driving method]
Next, FIG. 12 is a timing chart showing a driving method of the
図13は、画像信号入力期間ST11における2つの画素40A、40Bの電位状態を示す図である。図14は、保護電位入力期間ST11aにおける画素40A、40Bの電位状態を示す図である。図15は、画像表示期間ST12における画素40A、40Bの電位状態を示す図である。
なお、図13から図15において、各符号の「A」「B」「a」「b」の添字は、説明の対象とした2つの画素40(40A、40B)と、それらに属する構成要素を明確に区別するために付したものであって他意はない。
FIG. 13 is a diagram illustrating a potential state of the two
In FIG. 13 to FIG. 15, the subscripts “A”, “B”, “a”, and “b” of the reference numerals indicate the two pixels 40 (40A, 40B) that are objects of explanation and the components that belong to them. It is given for clear distinction and has no other intention.
図12には、走査線66の電位G、高電位電源線50の電位Vdd、低電位電源線49の電位Vss、画素40Aに接続されたデータ線68aの電位Da、画素40Bに接続されたデータ線68bの電位Db、ラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位、ラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位、共通電極37の電位Vcom、画素電極35aの電位Va、画素電極35bの電位Vb、が示されている。図12は、白表示の画素40Aを黒表示に更新し、黒表示の画素40Bを白表示に更新する場合のタイミングチャートである。
In FIG. 12, the potential G of the
まず、画像信号入力期間ST11での駆動過程は、第1実施形態に係る画像信号入力期間と同様である。すなわち、各駆動回路において各配線を電気的に接続して信号入力可能な状態とした後、走査線駆動回路61及びデータ線駆動回路262を動作させ、各画素40のラッチ回路70に画像信号を入力する。
First, the driving process in the image signal input period ST11 is the same as the image signal input period according to the first embodiment. In other words, after each wiring is electrically connected in each driving circuit to enable signal input, the scanning
図13に示すように、黒表示に更新される画素40Aでは、選択トランジスタ41aを介してデータ線68aからラッチ回路70aにローレベル(L)の画像信号が入力され、ラッチ回路70aのデータ入力端子N1aの電位がローレベル(L)、データ出力端子N2aの電位がハイレベル(H)となる。
一方、画素40Bでは、選択トランジスタ41bを介してデータ線68bからラッチ回路70bにハイレベル(H)の画像信号が入力され、ラッチ回路70bのデータ入力端子N1bの電位がハイレベル(H)、データ出力端子N2bの電位がローレベル(L)となる。
As shown in FIG. 13, in the
On the other hand, in the
画素40A、40Bにそれぞれ画像信号が入力されたならば、保護電位入力期間ST11aに移行する。
保護電位入力期間ST11aでは、走査線66を非選択状態としつつデータ線駆動回路262のみを駆動することで、データ線68に保護電位VDを入力する。本実施形態の場合、図12及び図14に示すように、データ線駆動回路262のスイッチング素子67をオン状態とすることで、データ線68に画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)を保護電位VDとして入力する。
If an image signal is input to each of the
In the protection potential input period ST11a, the protection potential VD is input to the
保護電位VDの入力に際しては、データ信号配線167に保護電位VD(ハイレベル電位VM)を供給した状態で、データ線駆動回路262を画像信号入力期間ST11と同様に動作させ、データ線68を順次選択して保護電位VDを入力する。
あるいは、データ線駆動回路262にすべてのデータ線68を選択状態とする(すべてのスイッチング素子67をオン状態とする)機能が実装されていれば、より簡便に保護電位VDの入力を行うことができる。つまり、データ信号配線167に保護電位VDを供給した状態で上記機能を有効にするのみで、データ信号配線167とすべてのデータ線68とを電気的に接続し、すべてのデータ線68に一括して保護電位VDを入力することができる。
When the protection potential VD is input, the data
Alternatively, if the data line driving
データ線68(68a、68b)に対して保護電位VDを入力したならば、画像表示期間ST12に移行する。画像表示期間ST12における駆動過程は第1実施形態と同様である。
図12に示すように、画像表示期間ST12では、高電位電源線50の電位Vddが、画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)から画像表示用のハイレベル電位VH(例えば15V)に引き上げられ、低電位電源線49の電位Vssはローレベル電位VL(0V)とされる。また、共通電極37には、ハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを所定周期で繰り返す矩形状のパルスが入力される。
If the protective potential VD is input to the data line 68 (68a, 68b), the process proceeds to the image display period ST12. The driving process in the image display period ST12 is the same as that in the first embodiment.
As shown in FIG. 12, in the image display period ST12, the potential Vdd of the high potential
これにより、図15に示すように、画素40Aでは、画素電極35aがハイレベル電位VH(例えば15V)となる。そして、矩形状のパルスが入力された共通電極37がローレベル電位VLである期間に、画素電極35aと共通電極37との電位差により電気泳動素子32が駆動され、画素40Aが黒表示される。
一方、画素40Bでは、画素電極35bはローレベル電位VLであるから、共通電極37がハイレベル電位VHである期間に、画素電極35bと共通電極37との間の電位差によって電気泳動素子32が駆動され、画素40Bが白表示される。
Thereby, as shown in FIG. 15, in the
On the other hand, in the
以上の画像信号入力期間ST11、保護電位入力期間ST11a、及び画像表示期間ST12における一連の動作により、画像信号に基づく画像を表示部5に表示させることができる。
画像表示動作が終了したならば、図12に示すように、画像保持期間ST13に移行する。画像保持期間ST13では、画素40に接続されている各配線がいずれもハイインピーダンス状態とされる。これにより、画素電極35a、35b及び共通電極37がハイインピーダンス状態となり、電気泳動素子32が電気的に孤立した状態となる。したがって、電力を消費することなく画像を保持することができる。
By the series of operations in the image signal input period ST11, the protection potential input period ST11a, and the image display period ST12, an image based on the image signal can be displayed on the
When the image display operation is completed, as shown in FIG. 12, the image holding period ST13 is started. In the image holding period ST13, each wiring connected to the
以上に説明した本実施形態の電気泳動表示装置200によれば、先の第1実施形態の電気泳動表示装置100と同様に、保護電位入力期間ST11aと画像表示期間ST12とにおいてデータ線68に保護電位VDを入力し、選択トランジスタ41のソース−ドレイン間に印加される電圧を低下させることで、選択トランジスタ41をシングルゲート構造としたことによる不具合の発生を回避することができる。
According to the
より詳細には、本実施形態では、保護電位入力期間ST11aにおいて、表示部5のすべてのデータ線68に対して保護電位VD(ハイレベル電位VM)を入力し、かかる保護電位VDを画像表示期間ST12の間保持することとした。
これにより、画像表示期間ST12において選択トランジスタ41に印加される電圧が、データ線68に電位入力をしない場合(0Vとした場合)よりも保護電位VDの分だけ低くなる。
図14に示した黒表示される画素40Aでは、データ入力端子N1aの電位がローレベル電位VL(0V)であるから、選択トランジスタ41aのソース−ドレイン間に印加される電圧はVM(例えば5V)となる。一方、白表示される画素40Bでは、データ入力端子N1bの電位がハイレベル電位VH(例えば15V)であるから、選択トランジスタ41bのソース−ドレイン間に印加される電圧は、VH−VM(例えば10V)となり、ハイレベル電位VHよりも低くなる。
More specifically, in the present embodiment, in the protection potential input period ST11a, the protection potential VD (high level potential VM) is input to all the data lines 68 of the
As a result, the voltage applied to the
In the
したがって本実施形態の駆動方法によれば、画像表示期間ST12において選択トランジスタ41に印加される電圧を低下させることができるので、製造バラツキ等によって選択トランジスタ41の耐電圧がハイレベル電位VHよりも低くなったとしても、VM又は(VH―VM)のうち高い方の電位よりも高い耐電圧を有していれば、選択トランジスタ41におけるリーク発生を防止することができる。例えば電位VMが5V、電位VHが15Vである場合には、選択トランジスタ41の耐電圧は10V(=VH−VM)よりも高ければよい。
Therefore, according to the driving method of the present embodiment, the voltage applied to the
なお、選択トランジスタ41におけるリークを確実に防止するには、画像表示期間ST12においてデータ線68の電位をほぼ保護電位VDに保持し続ける必要がある。そこで本実施形態では、スイッチング素子67とデータ線68との間にバッファ回路69を設け、画像表示期間ST12におけるデータ線68の電位を、ほぼ保護電位VDに保持できるようにした。
また、バッファ回路69を設けることで、データ線68に属する画素40の数が多くなった場合にも、ラッチ回路70への画像信号の書き込み不良を生じにくくすることができるという利点が得られる。
In order to reliably prevent leakage in the
Further, the provision of the
このように、本実施形態の電気泳動表示装置200によれば、優れた動作信頼性を得ることができる。また、選択トランジスタ41の製造バラツキに起因する不具合の発生を抑えることができるため、高歩留まりに製造することが可能である。
Thus, according to the
[第2実施形態の変形例]
上記第2の実施形態では、保護電位入力期間ST11aにおいてデータ線68に入力される保護電位VDを画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)としたが、保護電位VDとして、ハイレベル電位VMと異なる電位を入力してもよい。以下、保護電位VDを異ならせる場合について、変形例として説明する。
なお、本変形例において、電気泳動表示装置の構成は第2実施形態と同様であるから、構成に関する説明は省略する。また、駆動方法についても、保護電位入力期間においてデータ線68に入力される電位が異なるのみであるから、適宜省略しつつ説明することとする。
[Modification of Second Embodiment]
In the second embodiment, the protection potential VD input to the
In this modification, the configuration of the electrophoretic display device is the same as that of the second embodiment, and thus the description of the configuration is omitted. Also, the driving method will be described with omission as appropriate because only the potential input to the
図16は、変形例に係る駆動方法のタイミングチャートであって、第2実施形態で参照した図12に対応する図である。図17は、図16に示す画像表示期間ST12における2つの画素40A、40Bの電位状態を示す図であって、図15に対応する図である。
FIG. 16 is a timing chart of the driving method according to the modification, and corresponds to FIG. 12 referred to in the second embodiment. FIG. 17 is a diagram illustrating a potential state of the two
図16に示すように、変形例に係る駆動方法は、画像信号入力期間ST11と、保護電位入力期間ST11bと、画像表示期間ST12と、画像保持期間ST13とを含む。
変形例に係る駆動方法では、保護電位入力期間ST11bにおいて、保護電位VDとして画像表示用のハイレベル電位VH(例えば15V)の1/2の電位VH/2(例えば7.5V)を、データ線68a及びデータ線68bに入力する。すなわち、保護電位入力期間ST11bにおいて、データ信号配線167に電位VH/2を供給した状態でデータ線駆動回路262を作動させ、すべてのデータ線68に対してデータ信号配線167の電位VH/2を入力する。
保護電位入力期間ST11bにおいてデータ線68に入力された電位は、各々のデータ線68に対応して設けられたバッファ回路69によって画像表示期間ST12の間、安定に保持される。
As shown in FIG. 16, the driving method according to the modification includes an image signal input period ST11, a protective potential input period ST11b, an image display period ST12, and an image holding period ST13.
In the driving method according to the modified example, in the protection potential input period ST11b, the potential VH / 2 (for example, 7.5V) that is 1/2 of the high-level potential VH (for example, 15V) for image display is used as the protection potential VD. 68a and
The potential input to the
以上に説明した変形例に係る駆動方法によれば、画像表示期間ST12においてデータ線68が電位VH/2に保持されるので、図17に示すように、画素40Aの選択トランジスタ41a及び画素40Bの選択トランジスタ41bのそれぞれソース−ドレイン間に印加される電圧は、いずれもVH/2となる。つまり、ハイレベル電位VHが15Vであれば、選択トランジスタ41a、41bに印加される電圧はいずれも7.5Vとなる。
According to the driving method according to the modification described above, the
したがって、変形例に係る駆動方法によれば、先に記載の第2実施形態に係る駆動方法よりも選択トランジスタ41に印加される電圧の最大値を低くすることができ、選択トランジスタ41の耐電圧のマージンを大きく取ることができる。
よって、本変形例においても、シングルゲートトランジスタにおける耐電圧の問題を回避することができるので、選択トランジスタ41としてシングルゲート構造のトランジスタを採用し、十分な電流駆動能力を得ることができる。
Therefore, according to the driving method according to the modification, the maximum value of the voltage applied to the
Therefore, also in this modification, the problem of withstand voltage in the single gate transistor can be avoided, so that a single gate structure transistor is adopted as the
なお、本変形例においても、保護電位VDがVH/2となるのはローレベル電位VLが0Vである場合であり、データ線68に入力する保護電位VDは、第1実施形態と同様に、ローレベル電位VLに合わせて変更される。具体的には、保護電位VDは、ハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間電位である(VH+VL)/2に設定される。保護電位VDの設定値を中間電位(VH+VL)/2に設定すれば、選択トランジスタ41に印加される電圧の最大値が最も小さくなるため、選択トランジスタ41の耐電圧のマージンを大きく取ることができ、望ましい構成となる。
Also in this modification, the protection potential VD becomes VH / 2 when the low level potential VL is 0 V, and the protection potential VD input to the
また本変形例において、保護電位VDを厳密に中間電位(VH+VL)/2に設定する必要はなく、製造プロセスにおける選択トランジスタ41の特性バラツキの態様や程度を考慮して保護電位VDの設定値を変更することができる。具体的に設定可能な保護電位VDの範囲としては、第1実施形態と同様に、(VH+VL)/3以上、2(VH+VL)/3以下の範囲である。このような範囲とすれば、選択トランジスタ41の耐電圧の許容値が少なくとも3割程度低くすることができる。
In this modification, it is not necessary to strictly set the protective potential VD to the intermediate potential (VH + VL) / 2, and the set value of the protective potential VD is set in consideration of the mode and degree of characteristic variation of the
なお、第2実施形態のように保護電位VDとして画像信号入力用のハイレベル電位VM(例えば5V)を入力する場合には、画像信号入力期間ST11においてデータ線駆動回路262からデータ線68に入力されるハイレベル電位と保護電位VDとが同一であるため、データ線駆動回路262の耐電圧を考慮する必要はない。
しかし、変形例に係る駆動方法では、画像信号入力期間ST11よりも高い電位(例えば7.5V)の保護電位VDがデータ線68に入力される可能性がある。そこで、変形例に係る駆動方法を実施するに際しては、保護電位VDはデータ線駆動回路262の耐電圧を考慮して決定される。
例えば、データ線駆動回路262の耐電圧が7Vである場合には、保護電位VDとして7V未満(例えば6.5V)の電位をデータ線68に入力する。すなわち、保護電位VDを、データ線駆動回路262の耐電圧の範囲内で(VH+VL)/2になるべく近い電位に設定する。このような電位に設定した場合にも、5Vのハイレベル電位VMを保護電位VDとして入力する場合と比較すると、選択トランジスタ41に印加される電圧は低減される。
When a high level potential VM (for example, 5 V) for inputting an image signal is input as the protective potential VD as in the second embodiment, the data
However, in the driving method according to the modification, the protection potential VD having a higher potential (for example, 7.5 V) than the image signal input period ST11 may be input to the
For example, when the withstand voltage of the data
ただし、先に記載のように、バッファ回路69にはレベルシフタを設けることができるので、保護電位VDの電位レベルをレベルシフタによって調整(昇圧)する構成を採用すれば、データ線駆動回路262の耐電圧を超える電位をデータ線68に入力することが可能である。
また、レベルシフタを設ける場合には、保護電位VDの生成専用のレベルシフタを設けてもよい。この場合には、1個のレベルシフタから複数のデータ線68に対して保護電位VDを供給する構成を採用することができるので、データ線駆動回路262の回路規模が拡大するのを抑えることができる。
However, since the level shifter can be provided in the
In the case where a level shifter is provided, a level shifter dedicated to generating the protection potential VD may be provided. In this case, a configuration in which the protection potential VD is supplied from one level shifter to the plurality of
(第3の実施形態)
先の第1及び第2の実施形態では、ラッチ回路70のデータ出力端子N2に画素電極35が直接接続された構成の画素40を備えた電気泳動表示装置について説明したが、本発明に係る電気泳動表示装置の画素構造としては、図18に示す画素140も採用することができる。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, the electrophoretic display device including the
図18に示す画素140は、選択トランジスタ41と、ラッチ回路70と、スイッチ回路80と、画素電極35と、電気泳動素子32と、共通電極37とを備えている。画素140には、走査線66と、データ線68と、低電位電源線49と、高電位電源線50と、第1の制御線91と、第2の制御線92と、が接続されている。
スイッチ回路80は、ラッチ回路70と画素電極35との間に介挿されており、第1のトランスミッションゲートTG1と、第2のトランスミッションゲートTG2とを有している。
A
The
第1のトランスミッションゲートTG1は、P−MOSトランジスタ81とN−MOSトランジスタ82とを有している。P−MOSトランジスタ81及びN−MOSトランジスタ82のソース端子は第1の制御線91に接続され、ドレイン端子は画素電極35に接続されている。P−MOSトランジスタ81のゲート端子はラッチ回路70のデータ入力端子N1(選択トランジスタ41のドレイン端子)に接続され、N−MOSトランジスタ82のゲート端子はラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続されている。
The first transmission gate TG1 includes a P-
第2のトランスミッションゲートTG2は、P−MOSトランジスタ83とN−MOSトランジスタ84とを有している。P−MOSトランジスタ83及びN−MOSトランジスタ84のソース端子は第2の制御線92に接続され、ドレイン端子は画素電極35に接続されている。P−MOSトランジスタ83のゲート端子はラッチ回路70のデータ出力端子N2に接続され、N−MOSトランジスタ84のゲート端子はラッチ回路70のデータ入力端子N1に接続されている。
The second transmission gate TG2 includes a P-MOS transistor 83 and an N-
上記構成を備えた本実施形態の電気泳動表示装置において表示部5に画像を表示させるには、選択トランジスタ41を介してラッチ回路70のデータ入力端子N1に画像信号を入力し、ラッチ回路70に画像信号を電位として記憶させる。
そうすると、ラッチ回路70のデータ入力端子N1及びデータ出力端子N2から出力される電位に基づいてスイッチ回路80が動作し、第1のトランスミッションゲートTG1又は第2のトランスミッションゲートTG2を介して、第1の制御線91又は第2の制御線92と、画素電極35とが接続される。
その結果、第1又は第2の制御線91、92から画素電極35に画像表示用の電位が入力され、図5に示したように、画素電極35と共通電極37との電位差に基づいて画素140が黒又は白表示される。
In the electrophoretic display device of the present embodiment having the above configuration, in order to display an image on the
Then, the
As a result, a potential for image display is input to the
図18に示す画素構造を具備した電気泳動表示装置においても、選択トランジスタ41とそれに接続される走査線66及びデータ線68の構成は第1及び第2実施形態と共通であるから、問題なく本発明に係る構成を採用することができる。
すなわち、選択トランジスタ41をシングルゲート構造とすることで十分な電流駆動能力を確保し、これによりラッチ回路70に対して確実に画像信号を書き込めるようにしている。そして、シングルゲート構造のトランジスタにおける耐電圧の問題も、画像表示期間におけるデータ線電位の制御によって回避することができる。したがって本実施形態の電気泳動表示装置も、動作信頼性に優れるとともに、製造性にも優れたものとなる。
Also in the electrophoretic display device having the pixel structure shown in FIG. 18, the configuration of the
That is, the
また、本実施形態の電気泳動表示装置では、ラッチ回路70と画素電極35との間に、スイッチ回路80が介在しているので、スイッチ回路80に接続された第1及び第2の制御線91、92の電位を操作することにより、ラッチ回路70の保持電位によらず表示部5の表示制御を行うことができる。
In the electrophoretic display device of this embodiment, since the
例えば、第1及び第2の制御線91、92に入力するハイレベル電位VHとローレベル電位VLを入れ替え、共通電極37にハイレベル電位VHとローレベル電位VLとを所定周期で繰り返す矩形状のパルスを入力することで、表示部5の表示画像を反転させて表示することができる。
また、本実施形態の電気泳動表示装置では、ラッチ回路70に画像信号を転送することなく表示部5の消去動作を行うこともできる。すなわち、第1及び第2の制御線91、92の双方にハイレベル電位VHを入力し、共通電極37にローレベル電位VLを入力すれば、表示部5を全面黒表示により消去することができる。あるいは、第1及び第2の制御線91、92の双方にローレベル電位VLを入力し、共通電極37にハイレベル電位VHを入力すれば、表示部5を全面白表示により消去することができる。
For example, the high level potential VH and the low level potential VL input to the first and
In the electrophoretic display device of this embodiment, the erasing operation of the
[電子機器]
次に、上記各実施形態の電気泳動表示装置100(200)を、電子機器に適用した場合について説明する。
図19は、腕時計1000の正面図である。腕時計1000は、時計ケース1002と、時計ケース1002に連結された一対のバンド1003とを備えている。
時計ケース1002の正面には、上記各実施形態の電気泳動表示装置100(200)からなる表示部1005と、秒針1021と、分針1022と、時針1023とが設けられている。時計ケース1002の側面には、操作子としての竜頭1010と操作ボタン1011とが設けられている。竜頭1010は、ケース内部に設けられる巻真(図示は省略)に連結されており、巻真と一体となって多段階(例えば2段階)で押し引き自在、かつ、回転自在に設けられている。表示部1005では、背景となる画像、日付や時間などの文字列、あるいは秒針、分針、時針などを表示することができる。
[Electronics]
Next, the case where the electrophoretic display device 100 (200) of each of the above embodiments is applied to an electronic device will be described.
FIG. 19 is a front view of the
A
図20は電子ペーパー1100の構成を示す斜視図である。電子ペーパー1100は、上記各実施形態の電気泳動表示装置100(200)を表示領域1101に備えている。電子ペーパー1100は可撓性を有し、従来の紙と同様の質感及び柔軟性を有する書き換え可能なシートからなる本体1102を備えて構成されている。
FIG. 20 is a perspective view illustrating a configuration of the
図21は、電子ノート1200の構成を示す斜視図である。電子ノート1200は、上記の電子ペーパー1100が複数枚束ねられ、カバー1201に挟まれているものである。カバー1201は、例えば外部の装置から送られる表示データを入力する図示は省略の表示データ入力手段を備える。これにより、その表示データに応じて、電子ペーパーが束ねられた状態のまま、表示内容の変更や更新を行うことができる。
FIG. 21 is a perspective view showing the configuration of the
以上の腕時計1000、電子ペーパー1100、及び電子ノート1200によれば、表示部に本発明に係る電気泳動表示装置100(200)が採用されているので、省電力性に優れた表示部を備える電子機器となっている。
なお、図19から図21に示した電子機器は、本発明に係る電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、携帯電話、携帯用オーディオ機器などの電子機器の表示部にも、本発明に係る電気泳動表示装置は好適に用いることができる。
According to the
Note that the electronic devices illustrated in FIGS. 19 to 21 are examples of the electronic device according to the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. For example, the electrophoretic display device according to the present invention can be suitably used for a display portion of an electronic device such as a mobile phone or a portable audio device.
100,200 電気泳動表示装置、5 表示部、32 電気泳動素子、35,35a,35b 画素電極、37 共通電極、40,40A,40B,140 画素、41,41a,41b 選択トランジスタ(画素スイッチング素子)、49 低電位電源線、50 高電位電源線、58 保護電位配線、62,62A 第1のデータ線駆動回路、162 第2のデータ線駆動回路、262 データ線駆動回路、63 コントローラ(制御部)、69,69a,69b,69c バッファ回路、70,70a,70b ラッチ回路(メモリ回路)、80 スイッチ回路、91 第1の制御線、92 第2の制御線、167 データ信号配線 100, 200 electrophoretic display device, 5 display unit, 32 electrophoretic element, 35, 35a, 35b pixel electrode, 37 common electrode, 40, 40A, 40B, 140 pixel, 41, 41a, 41b selection transistor (pixel switching element) 49 Low potential power supply line, 50 High potential power supply line, 58 Protection potential wiring, 62, 62A First data line drive circuit, 162 Second data line drive circuit, 262 Data line drive circuit, 63 Controller (control unit) 69, 69a, 69b, 69c buffer circuit, 70, 70a, 70b latch circuit (memory circuit), 80 switch circuit, 91 first control line, 92 second control line, 167 data signal wiring
Claims (13)
少なくとも前記電気泳動素子を駆動して前記表示部に画像を表示する期間に、前記シングルゲートトランジスタのソース端子に接続されたデータ線が、前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間の電位VDに保持されることを特徴とする電気泳動表示装置。 An electrophoretic element including electrophoretic particles is sandwiched between a pair of substrates, and the display unit includes a plurality of pixels. For each pixel, a pixel electrode, a pixel switching element, the pixel electrode, and the pixel An electrophoretic display device including a memory circuit connected between the switching element and the pixel switching element being a single gate transistor,
At least during the period in which the electrophoretic element is driven to display an image on the display unit, the data line connected to the source terminal of the single gate transistor has a high level potential VH and a low level potential held in the memory circuit. An electrophoretic display device characterized in that the electrophoretic display device is held at a potential VD intermediate to VL.
前記表示部に画像を表示させるステップが、前記メモリ回路に画像信号を入力する画像信号入力期間と、前記メモリ回路の出力に基づいて前記画素電極に電圧を印加し、前記電気泳動素子を駆動して画像を表示させる画像表示期間と、を含んでおり、
少なくとも前記画像表示期間において、前記シングルゲートトランジスタのソース端子に接続されたデータ線を、前記画像表示期間において前記メモリ回路に保持されるハイレベル電位VHとローレベル電位VLとの中間の電位VDに保持することを特徴とする電気泳動表示装置の駆動方法。 An electrophoretic element including electrophoretic particles is sandwiched between a pair of substrates, and the display unit includes a plurality of pixels. For each pixel, a pixel electrode, a pixel switching element, the pixel electrode, and the pixel A method of driving an electrophoretic display device comprising a memory circuit connected between the switching element and the pixel switching element being a single gate transistor,
The step of displaying an image on the display unit includes an image signal input period in which an image signal is input to the memory circuit, and a voltage is applied to the pixel electrode based on the output of the memory circuit to drive the electrophoretic element. And an image display period for displaying the image.
At least in the image display period, the data line connected to the source terminal of the single gate transistor is set to an intermediate potential VD between the high level potential VH and the low level potential VL held in the memory circuit in the image display period. A method for driving an electrophoretic display device, comprising: holding the electrophoretic display device.
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